19. A figura abaixo representa dois objetos, A e B, que deslizam sobre uma superfície horizontal sem atrito.
O objeto A tem massa igual a 1/3 kg, e sua velocidade, indicada pela seta vertical, tem módulo de 3 m/s. O objeto B tem massa igual a 1/2 kg, e sua velocidade, indicada pela seta horizontal, tem módulo de 2 m/s. Os objetos colidem, permanecendo “colados” após a colisão. Nesse processo,
(A) a energia cinética e o momentum linear do sistema foram conservados.
(B) apenas a energia cinética do sistema foi conservada.
(C) o módulo do momentum linear do sistema é de 2 kg m/s.
(D) o módulo da velocidade final dos objetos é de 2,4 m/s.
(E) a energia cinética final do sistema é de 6/5 J.
Resolução:
Como as duas partículas seguem unidas esta colisão é inelástica, assim a energia não é conservada no processo.
Por outro lado o momentum linear (quantidade de movimento) é sempre conservada.
A partir disto, vamos analisar as grandezas físicas citadas nos itens: o momentum linear total do sistema, a velocidade final dos corpos unidos e a energia cinética final dos corpos unidos.
Para determinar o momentum linear resultante do sistema devemos percebr que esta grandeza é uma grandeza vetorial e para tanto iremos determinar o momentum resultante pela regra do paralelogramo como mostra afigura abaixo:
Assim o módulo da quantidade de movimento é determinado pelo teorema de pitágoras aplicado à quantidade de mocimento. Segue abaixo.
Resumo:
Quantidade de movimento: √2 kgm/s
Velocidade final: 6√2/5 m/s
Energia cinética final: 6/5 J
Resposta:
Item (E).
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