Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 8.1 - Ex. 17
Verdadeiro ou Falso:
(a) Após qualquer colisão perfeitamente inelástica, a energia cinética do sistema é zero em todos os referenciais inerciais.
(b) Para uma colisão frontal, a rapidez relativa de receessão é igual à rapidez relativa de aproximação.
(c) Em uma colisão frontal perfeitamente inelástica com um objeto inicialmente em repouso, apenas parte da energia cinética do sistema é dissipada.
(d) Após uma colisão frontal perfeitamente inelástica ao longo do eixo horizontal leste-oeste, os dois objetos são vistos movendo-se para o oeste. A quantidade de movimento total inicial, apontava, portanto, para o oeste.
Passo 1
(a) Em uma colisão perfeitamente inelástica, nós sabemos que os corpos que colidiram passam a “andar juntos” com uma única velocidade.
Essa velocidade pode sim ser nula, e nesse caso a energia cinética seria zero, mas isso não é garantido para qualquer colisão perfeitamente inelástica.
Portanto a afirmação é falsa.
Passo 2
(b) Em uma colisão frontal elástica, tanto a energia cinética quanto o momento linear são conservados.
A melhorar forma de verificar a afirmação do enunciado é lembrar do coeficiente de restituição, que no caso da colisão elástica é :
E como a razão entre essas duas velocidades é , podemos garantir que são iguais. A afirmação é verdadeira.
Passo 3
(c) Essa afirmação é justamente a definição de uma colisão inelástica. Portanto, é verdadeira.
Passo 4
(d) Pela lei de conservação do momento linear, sabemos que o momento linear total inicial tem que ser igual ao final.
Se após a colisão ambos os objetos estão se movendo para o oeste, então essa é a direção do momento linear final.
Portanto, pela lei de conservação, o momento linear total inicial também apontava para o oeste. A afirmação é verdadeira.
Resposta
(a) Falso.
(b) Verdadeiro.
(c) Verdadeiro.
(d) Verdadeiro.