Enunciado
Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 9.Problemas Adicionais - Ex. 82
A Fig. 9 -73 mostra uma vista superior de duas partículas que deslizam com velocidade constante em uma superfície sem atrito. As partículas têm a mesma massa e a mesma velocidade escalar inicial e colidem no ponto em que as trajetórias se interceptam. Um eixo coincide com a bissetriz do ângulo entre as trajetórias incidentes e . A região à direita da colisão está dividida em quatro partes, identificadas por letras, pelo eixo e quatro retas tracejadas numeradas. Em que região ou ao longo de que reta as partículas viajam se a colisão é (a) perfeitamente inelástica, (b) elástica e (c) inelástica? Quais são as velocidades escalares finais das partículas se a colisão é (d) perfeitamente inelástica e (e) elástica?
Passo 1
Então galera , analisando a simetria da colisão, podemos ver que a soma das componentes dos momentos das partículas após a colisão é zero. Assim, se a colisão for perfeitamente inelástica, as partículas permanecerão juntas e viajarão ao longo do eixo .
Passo 2
Bom pessoal , no caso de uma colisão elástica de duas partículas iguais, a velocidade final das partículas é igual à velocidade inicial. De acordo com a lei de conservação do momento, o ângulo entre as trajetórias das partículas após a colisão é igual ao ângulo entre as trajetórias antes da colisão. Assim, uma das partículas viajará ao longo da trajetória 2 e a outra ao longo da trajetória 3.
Passo 3
Então pessoal , no caso de uma colisão parcialmente inelástica, a velocidade final das partículas é menor que a velocidade inicial. Entretanto, de acordo com a lei de conservação do momento, a soma das componentes da velocidade após o choque não pode ser menor que a soma das componentes da velocidade antes do choque. Isso significa que a perda de velocidade se manifesta através de uma diminuição das componentes . Isso, por sua vez, significa que o ângulo entre as trajetórias das partículas após a colisão é menor que o ângulo das trajetórias das partículas antes da colisão. Assim, uma das partículas viajará na região e a outra na região , em trajetórias simétricas em relação ao eixo .
Passo 4
Bom galera , de acordo com a lei de conservação do momento, as componentes das duas partículas são as mesmas antes e depois da colisão. Nesse caso, portanto, as partículas viajarão juntas após a colisão com uma velocidade escalar.
Passo 5
Nesse caso, como foi dito no item (b), a velocidade final das duas partículas é igual à velocidade inicial , ou seja, as duas partículas viajarão com uma velocidade escalar de .
Resposta
Respectivamente :
As partículas viajarão ao longo do eixo .
Uma das partículas viajará ao longo da trajetória 2 e a outra ao longo da trajetória 3.
Uma das partículas viajará na região e a outra na região .
Tranquilo galera? Bora resolver mais questões então