Questão FC278207
Dois corpos com mesma massa movimentam-se em direções opostas, com velocidades escalares iguais a . Eles colidem ao mesmo tempo com uma mola elástica, simétrica e linear, não elong
Dinâmica
CEBRASPE (CESPE) · 2024
Dois corpos com mesma massa movimentam-se em direções opostas, com velocidades escalares iguais a . Eles colidem ao mesmo tempo com uma mola elástica, simétrica e linear, não elongada e em repouso, como esquematizado na figura a seguir. Eles, então, comprimem a mola até ficarem em repouso e, em seguida, são acelerados em direções opostas, até perderem o contato com a mola. O intervalo de tempo que cada corpo permanece em contato com a mola é denotado por . Esse intervalo de tempo corresponde à duração da colisão dos corpos com a mola.
A partir dessas informações, julgue o item que se segue.
A energia potencial armazenada pela mola, quando os dois corpos ficam em repouso, é de \(MV^2/2\).
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Gabarito
Errado
Comentário do professor
A afirmação é ERRADA porque desconsidera que ambas as massas fornecem energia ao sistema elástico.
Como o processo é conservativo (mola ideal, sem perdas) e, no instante de máxima compressão as bolas estão em repouso (v = 0), toda a energia cinética inicial foi convertida em energia potencial da mola.
Cada corpo tem energia cinética \( \dfrac{M V^2}{2} \). Como são dois, a energia total armazenada na mola é a soma das duas:
\(E_{pot}=\dfrac{M V^2}{2}+\dfrac{M V^2}{2}=M V^2\).
Portanto, o valor correto é \(M V^2\); afirmar \( \dfrac{M V^2}{2} \) subestima em metade a energia armazenada.
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