O vagão de carga com uma massa total de está se deslocando ao longo do trilho horizontal em um pátio de manobras a . O vagão de carga com uma massa total de e se deslocando a alcança o vagão e se acopla a ele. Determine (a) a velocidade comum aos dois vagões enquanto eles se movem juntos depois de serem acoplados e (b) a perda de energia devida ao impacto.
Passo 1
(a) Vamos começar aplicando a lei de conservação do momento linear:
Dessa vez nem precisamos converter as unidades, já que podemos deixar a resposta em mesmo:
Passo 2
(b) Agora vamos analisar a perda de energia devida ao impacto. A energia total do sistema antes da colisão era a seguinte:
E sabemos que , , , , então:
E depois da colisão os dois vagões viajavam juntos com velocidade :
E então a perda de energia é:
Resposta
(a) e (b) .