Enunciado

Sobre uma mesa de ar horizontal sem atrito, o disco de hóquei A (com massa igual a 0,250   k g ) se desloca de encontro ao disco de hóquei B (com massa igual a 0,350   k g ), que inicialmente está em repouso. Depois da colisão, o disco de hóquei A possui velocidade igual a 0,120   m / s da direita para a esquerda e o disco de hóquei B possui velocidade igual a 0,650   m / s da esquerda para a direita.

a) Qual era a velocidade do disco de hóquei A antes da colisão?

b) Calcule a variação da energia cinética total do sistema ocorrida durante a colisão.

Passo 1

  1. Antes da colisão:
  2. m a = 0,25 k g

    v a = ?

    m b = 0,35 k g

    v b = 0

    Depois da colisão:

    v a = - 0,12 m / s

    v b = + 0,65 m / s

    O momento linear total deve ser conservado, então:

    0,25 v a + 0,35.0 = 0,25 . - 0,12 + 0,35 . 0,65

    0,25 v a = - 0,03 + 0,2275

    0,25 v a = 0,1975

    v a = 0,79 m / s

    Assim a velocidade inicial do disco A é 0,79 m / s .

    Passo 2

  3. A variação da energia cinética vai ser a diferença entre a energia cinética final e a inicial. Vamos começar calculando a energia inicial:

E i = m a v a 2 2 = 0,25 0,79 2 2 = 0,078 J

E agora a energia final:

E f = m a v a 2 2 + m b v b 2 2 = 0,25 0,12 2 2 + 0,35 0,65 2 2 = 0,0757 J

E a variação:

E f - E i = 0,0757 - 0,078 = - 0,0023 J

Resposta

a ) 0,79 m / s

b ) - 0,0023 J

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