Um objeto de 2,0 k g se move para a direita a 6,0 m / s e colide frontalmente com um objeto de 4,0 k g que está inicialmente em repouso. Após a colisão, o objeto de 2,0 k g está se movendo para a esquerda a 1,0 m / s . (a) Determine a velocidade do objeto de 4,0 k g após a colisão. (b) Determine a energia perdida na colisão. (c) Qual é o coeficiente de restituição destes objetos?

Passo 1

Aqui é uma questão de colisões, como já tínhamos feito lá atrás. Dois corpos que se chocam e adquirem certas velocidade. Vamos usar o de sempre! Quantidade de movimento, energia e coeficiente de restituição. Chamei de m o objeto de 2 k g e de M o de 4 k g .

Passo 2

  1. Conservação da quantidade de movimento, adotando o sentido da direita como positivo, vamos obter o seguinte:
  2. m v 0 = - m v + M V  

    2 × 6 = - 2 × 1 + 4 V

    4 V = 14

    V = 3.5 m / s

    Passo 3

  3. Inicialmente a energia era dada por:
  4. K i = m v 0 2 2 = 2 × 6 2 2 = 36 J

    Depois do choque, a energia vai ser:

    K f = m v 2 2 + M V 2 2 = 2 × 1 2 2 + 4 × 3.5 2 2 = 51 2 J

    A energia perdida vai ser, então:

    K i - K f = 36 - 51 2 = 21 2 J

    Passo 4

  5. O coeficiente de restituição é dado por:

e = v a f a s t a m e n t o v a p r o x i m a ç ã o

e = 3.5 + 1 6 = 0.75

Resposta

  1. V = 3.5 m / s
  2. Energia perdida: 21 2 J
  3. e = 0.75
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