Você e seus amigos estão fazendo uma experiência sobre um lago congelado que serve como uma superfície horizontal, sem atrito. Samuel, com massa de , �� empurrado e desliza de oeste para leste. Abigail, com massa de , é empurrada do sul para o norte. Eles colidem e, após a colisão, Samuel se move a do norte para o leste com uma velocidade escalar de e Abigail se move a do sul para o leste com uma velocidade de .

a) Qual era a velocidade de cada um antes da colisão?

b) Em quanto a energia cinética total das duas pessoas diminuiu durante a colisão?

Como temos que tratar o problema separadamente para cada um dos eixos, então temos que para o eixo a expressão ficará:

E como , então:

No qual os termos significam:

massa do Samuel;

velocidade inicial de Samuel;

velocidade final de Samuel em ;

massa de Abigail;

velocidade final de Abigail em .

Se substituirmos os valores que temos na expressão que criamos, teremos:

Agora fazendo para o eixo , teremos:

No qual os termos são:

velocidade inicial de Abigail;

velocidade final de Samuel em ;

velocidade final de Abigail em .

Se substituirmos os valores que temos na expressão que criamos, teremos:

Vale ressaltar que aparece esse sinal de negativo junto à velocidade final de Abigail em porque a decomposição da velocidade final de Abigail resulta no eixo negativo de , ok?

b) Agora vamos calcular a variação de energia cinética que houve durante a colisão. Sendo assim, teremos o seguinte:

Onde é a energia cinética final e a energia cinética inicial do sistema. Então, substituindo a fórmula da energia cinética na equação (), teremos:

Note que os valores substituídos são referentes às massas e velocidades iniciais e finais de ambos, Samuel e Abigail, beleza? Continuando, teremos:

O sinal negativo indica a perda de energia cinética que houve durante a colisão, o que faz sentido!

Valeu, galera! Até a próxima! 😉