8.7P Uma molécula de oxigênio O 2 , inicialmente à velocidade 1000m/s , colide frontalmente com outra molécula de oxigênio parada. Antes da colisão, uma das moléculas estava em um estado de vibração, cuja energia é 3,09 × 10 - 20J . Com a colisão, a energia contida na vibração é transformada em energia cinética de translação das moléculas. Sendo 5,31 × 10 - 26kg a massa da molécula de O 2 , calcule as velocidades das duas moléculas após a colisão.

v 1 f = - 412m/s , v 2 f = 1412m/s

Enunciado

Física - Alaor Chaves- Ed: 1º - Capítulo 8.Exercícios e Problemas - Ex. 7

8.7P Uma molécula de oxigênio , inicialmente à velocidade , colide frontalmente com outra molécula de oxigênio parada. Antes da colisão, uma das moléculas estava em um estado de vibração, cuja energia é . Com a colisão, a energia contida na vibração é transformada em energia cinética de translação das moléculas. Sendo a massa da molécula de , calcule as velocidades das duas moléculas após a colisão.

Passo 1

Show de bolinhas meus amores, o enunciado nos diz que a energia de vibração armazenada na segunda molécula foi transformada em energia cinética de translação entre as duas moléculas. E como toda energia cinética pode ser expressa em termos de velocidade, podemos encontrar a velocidade de translação entre as moléculas:

Temos a soma de duas massa, pelo fato das duas massas estarem sujeitas a essa energia cinética, logo:

Logo a velocidade de translação será:

Passo 2

Iradoso, e como estamos falando de uma colisão entre duas moléculas que possuem uma velocidade de translação , podemos escrever as velocidades finais e de cada molécula como:

Onde é a velocidade inicial da primeira molécula dada como . Portanto as velocidades finais e iniciais são:

Resposta

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