Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 8.1 - Ex. 84
Na seção 8-3 foi provado, usando geometria, que, quando uma partícula colide elasticamente com outra partícula de mesma massa que está inicialmente em repouso, as duas velocidade após a colisão são perpendiculares. Aqui, examinamos um outro modo de provar este resultado, que ilustra o poder da notação vetorial. (a) Dado que , eleve ao quadrado os dois lados desta equação (obtenha o produto escalar de cada lado por ele mesmo) para mostrar que . (b) Chame de a quantidade de movimento da partícula inicialmente em movimento, e de e as quantidades de movimento das partículas após a colisão. Escreva a equação vetorial para a conservação da quantidade de movimento linear e eleve os dois lados ao quadros (obtenha o produto escalar de cada lado por ele mesmo). Compare isto com a equação obtida da condição de colisão elástica (conservação da energia cinética) e, finalmente, mostre que estas duas equações implicam que .
Passo 1
Aqui é só fazer o que ele mandou.
Como o produto escalar comuta...
Passo 2
Conservação da quantidade de movimento:
Elevando ao quadrado:
Lembra que a gente pode relacionar quantidade de movimento e energia assim?
Então pela conservação de energia:
Cortando os :
Vamos subtrair isso da equação marcada com estrela, para obter:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)