Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 8.3 - Ex. 34
Dois patinadores colidem e seguram um ao outro sobre gelo sem atrito. Um deles, de massa , está se movendo da esquerda para a direita a , enquanto o outro, de massa , está se movendo da direita para a esquerda a . Quais são o módulo, a direção e o sentido da velocidade desses patinadores logo após a colisão?
Passo 1
Fala, galera! Beleza? Vamos resolver essa questão!
O enunciado pediu pra gente encontrar o módulo, a direção e o sentido da velocidade de dois patinadores logo após colidirem. Pra isso, nós temos as massas e as velocidades iniciais de cada um deles.
Como não há forças externas sobre o sistema, então podemos dizer que o momento linear do sistema se conserva, ok? Se o momento se conserva, podemos utilizar a lei de conservação do momento linear para o eixo que estamos trabalhando, que é o , se liga:
Como , podemos fazer:
Observe que as massas se somam após a colisão, porque os patinadores seguram um ao outro e passam a ter a mesma velocidade depois de colidirem.
Sendo assim, basta substituir os dados do enunciado na nossa equação. Vamos lá!
Passo 2
O enunciado nos deu:
massa do primeiro patinador;
massa do segundo patinador;
velocidade inicial do primeiro patinador;
velocidade inicial do segundo patinador;
velocidade dos dois patinadores pós colisão.
Vale ressaltar que a velocidade do segundo patinador é negativa porque ele se move no sentido negativo do eixo , beleza? Então bora lá!
Substituindo os valores na equação que vimos no passo , teremos:
E encontramos a nossa velocidade. O sentido é oeste, uma vez que a velocidade é negativa.
Valeu, galera! Até a próxima! 😉