Sobre uma mesa de ar sem atrito, o disco de hóquei
, com massa
, se desloca de encontro ao disco de hóquei
, com massa
, que inicialmente está em repouso. Depois da colisão, o disco de hóquei
possui velocidade igual a
da direita para a esquerda e o disco de hóquei
possui velocidade
da esquerda para a direita.
b) (Vale 12,5 pontos) Sabendo que os discos de hóquei permanecem em contato durante
, calcule o módulo da força média sentida por cada disco durante a colisão.
b) (Vale 12,5 pontos) Sabendo que os discos de hóquei permanecem em contato durante
Passo 1
Beleza, vamos lá! O problema fala sobre dois discos de hóquei que colidem numa mesa sem atrito. A gente vai usar conceitos de momentum e força média durante a colisão. Precisamos calcular a força que cada disco sente durante o tempo que eles ficam em contato, que é de
.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que o momentum (ou quantidade de movimento) é dado por
, onde
é a massa e
é a velocidade. Quando ocorre uma colisão, a mudança no momentum está relacionada com a força aplicada e o tempo de contato através da fórmula:
Passo 3
Vamos focar no disco
. Ele estava em repouso antes da colisão, então sua velocidade inicial é
. Depois da colisão, ele passa a ter uma velocidade de
para a direita. A mudança no momentum do disco
é:
Passo 4
Agora, substituímos os valores conhecidos. Primeiro, convertendo as massas de gramas para quilogramas:
E a velocidade final é:
Então:
Passo 5
Sabemos que o tempo de contato durante a colisão é de
. Usando a fórmula da força média:
Resposta
A força média sentida por cada disco durante a colisão é de
.
Exercícios relacionados
Sobre uma mesa de ar sem atrito, o disco de hóquei
, com massa
, se desloca de encontro ao disco de hóquei
, com massa
, que inicialmente está em repouso. Depois da colisão, o disco de hóquei
possui velocidade igual a
da direita para a esquerda e o disco de hóquei
possui velocidade
da esquerda para a direita.
a) (Vale 12,5 pontos) Qual era a velocidade do disco de hóquei antes da colisão?
a) (Vale 12,5 pontos) Qual era a velocidade do disco de hóquei
(F) O efeito Doppler pode ser entendido como a variação da intensidade da onda percebida pelo observador devido a uma velocidade relativa entre a fonte das ondas e o observador.
Um cavalheiro
, de massa
, move-se sobre um trilho de ar sem atrito e colide frontalmente com um cavaleiro
, de massa
, que se move com velocidade de
da direita para a esquerda após a colisão. Sabendo-se que a colisão é elástica e que, após a colisão, o cavaleiro
se movimenta a
da direita para a esquerda:
b) (Vale 12,5 pontos) Calcule a velocidade do cavaleiro depois da colisão.
b) (Vale 12,5 pontos) Calcule a velocidade do cavaleiro
Um cavalheiro
, de massa
, move-se sobre um trilho de ar sem atrito e colide frontalmente com um cavaleiro
, de massa
, que se move com velocidade de
da direita para a esquerda após a colisão. Sabendo-se que a colisão é elástica e que, após a colisão, o cavaleiro
se movimenta a
da direita para a esquerda:
a) (Vale 12,5 pontos) Calcule a velocidade do cavaleiro antes da colisão.
a) (Vale 12,5 pontos) Calcule a velocidade do cavaleiro