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Questão FC52141

Um projétil, de massa m e velocidade v, colidiu frontalmente com um bloco de madeira de massa M que estava em repouso em uma superfície horizontal sem atrito, preso a uma mola idea

Dinâmica

CEBRASPE (CESPE) · 2021

Um projétil, de massa m e velocidade v, colidiu frontalmente com um bloco de madeira de massa M que estava em repouso em uma superfície horizontal sem atrito, preso a uma mola ideal de constante elástica k. Após a colisão, o projétil e o bloco desenvolveram um movimento solidário, o que provocou, na mola, uma compressão máxima igual a x, conforme mostra a figura a seguir.



Com referência a essa situação hipotética, à mecânica clássica e a áreas a ela correlatas, julgue o item que se seguem.

Como não há atrito entre o bloco de madeira e a mesa horizontal, a conservação da energia mecânica garante que o valor da energia cinética do sistema imediatamente antes da colisão seja igual ao valor da energia cinética do sistema imediatamente após a colisão.
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Gabarito

Errado

Comentário do professor

Comentário: A afirmação é incorreta pois, embora não haja atrito entre o bloco de madeira e a mesa, a colisão entre o projétil e o bloco não é perfeitamente elástica. Após a colisão, o projétil e o bloco se movem juntos, o que indica que parte da energia cinética do sistema é convertida em energia potencial elástica na mola, resultando em uma compressão máxima. Portanto, a energia cinética do sistema imediatamente antes da colisão não é igual à energia cinética do sistema imediatamente após a colisão. Na verdade, a energia mecânica total do sistema é conservada, mas a energia cinética é transformada em energia potencial na mola. Assim, a energia cinética do sistema após a colisão será menor do que a energia cinética antes da colisão, o que justifica o gabarito "ERRADO".

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