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Enunciado

Física - Serway e Jewett - Física para cientistas e engenheiros - Vol1 - Ed: 1º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 31

Dois discos de shuffleboard de massas iguais, um laranja e outro amarelo, estão envolvidos em uma colisão oblíqua elástica. O disco amarelo está inicialmente em repouso e é atingido pelo disco laranja com uma velocidade v i . Após a colisão, o disco laranja se move ao longo de uma direção que forma um ângulo θ com sua direção inicial de movimento. As velocidades dos dois discos são perpendiculares após a colisão. Determine a velocidade final de cada disco.

Passo 1

E aiii gente, tudo bem com vocês?

Vamos fazer uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

Letra a:

Escrevemos a conservação do momento na direção x, p x f = p x i , como:

m v O c o s ⁡ θ + m v Y c o s ⁡ 90.0 ∘ - θ = m v i v O cos ⁡ θ + v Y sin ⁡ θ = v i             ( 1 )

E a conservação do momento na direção y, p y f = p y j , como:

m v O s i n ⁡ θ - m v Y c o s ⁡ 90.0 ∘ - θ = 0 v O sin ⁡ θ = v Y cos ⁡ θ                     ( 2 )

Da equação 2, temos:

v O = v Y cos ⁡ θ sin ⁡ θ                             ( 3 )

Substituindo na equação 1:

v Y cos 2 ⁡ θ sin ⁡ θ + v Y sin ⁡ θ = v i

v Y cos 2 ⁡ θ + sin 2 ⁡ θ = v i sin ⁡ θ ,   e   v Y = v i sin ⁡ θ

Da equação 3:

v O = v i cos ⁡ θ

Resposta

v Y = v i sin ⁡ θ   e v O = v i cos ⁡ θ

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