Questão FC278209
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
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.
O momento linear total dos dois corpos é nulo durante toda a colisão.
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Gabarito
Certo
Comentário do professor
Como os corpos têm massas iguais e velocidades iniciais opostas, o **momento linear total** inicial é zero: \(p_{\rm tot}=p_1+p_2=m v_1+m v_2=m(v_1+v_2)=m(v+(-v))=0\).
Durante a interação a mola exerce sobre cada corpo forças internas iguais e opostas (terceira lei de Newton): \(F_{1\leftarrow \text{mola}}=-F_{2\leftarrow \text{mola}}\). Assim \(\dfrac{d}{dt}(p_1+p_2)=F_{\rm ext}=0\) na direção horizontal, pois não há força externa líquida relevante.
Portanto, o **momento total** permanece constante e igual a zero durante toda a colisão; as partículas trocam momento entre si pela mola, mas a soma não muda.
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