Enunciado

27 . || Uma bola de argila de 50   g desloca-se com rapidez v 0 ao colidir com um tijolo de 1,0   k g , que está em repouso sobre uma superfície livre de atrito, grudando-se ao mesmo.

a . Qual é a rapidez do tijolo após a colisão?

b . Que percentual da energia inicial da bola é perdida nesta colisão?

Passo 1

a . Qual é a rapidez do tijolo após a colisão?

Rapidez é sinônimo de velocidade, nós podemos usar a regra de conservação de momentos, utilizando o momento antes da colisão e o momento depois da colisão:

m 1 ⋅ v 1 + m 2 v 2 ⏞ m o m e n t o   a n t e s   d a   c o l i s ã o = m 1 + m 2 ⋅ v f i n a l ⏞ m o m e n t o   d e p o i s   d a   c o l i s ã o

50 ⋅ 10 - 3 k g ⋅ v 0 + 1 k g ⋅ 0 m / s = ( 50 ⋅ 10 - 3 k g + 1 k g ) ⋅ v f i n a l

⇒ v f i n a l = 48 ⋅ 10 - 3 v 0

Veja que pelos dados da questão, chegamos a uma relação e não a um valor numérico.

Passo 2

b . Que percentual da energia inicial da bola é perdida nesta colisão?

O percentual e calculado pela fórmula de energia cinética, de forma percentual.

Lembre-se:

E c = m v 2 2

E c % = E C f i n a l   E C i n i c i a l ⋅ 100

Assim:

E c % = 1,05 k g ⋅ 0,048 v 0 2 2   50 ⋅ 10 - 3 k g ⋅ v 0 2 2 ⋅ 100

E c % = 95,2 %

Resposta

( a )

v f i n a l = 48 ⋅ 10 - 3 v 0

( b )

E c % = 95,2 %

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