Questão FC714370
Imagine-se uma colisão frontal entre 2 vagonetes de um ferrorama. O sistema desliza por um trilho horizontal e todo eventual atrito é desprezível. A figura ilustra o esquema. O vag
Dinâmica
VUNESP · 2025
Imagine-se uma colisão frontal entre 2 vagonetes de um ferrorama. O sistema desliza por um trilho horizontal e todo eventual atrito é desprezível. A figura ilustra o esquema.
O vagonete, de massa m1 = 100 g, deslocando-se a velocidade de 5 m/s, colide com o segundo, inicialmente parado. Imediatamente após a colisão, o primeiro (m1) recua a velocidade de 3 m/s, e o segundo (m2) avança no sentido oposto a 2 m/s.
Com base nesses dados, é correto afirmar que a colisão ocorrida é
- inelástica, porque há conservação do momento linear do sistema, mas com perda de energia mecânica do sistema.
- inelástica, pois ocorre com perda de momento linear do sistema.
- inelástica, pois a energia mecânica de cada corpo do sistema aumenta.
- elástica, pois o sistema conserva sua energia cinética.
- elástica, porque, apesar de não ser conservado o momento angular de cada vagonete, a energia mecânica do sistema aumenta.
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Gabarito
D
Comentário do professor
Uma colisão elástica é caracterizada pela conservação da energia cinética do sistema além da conservação do momento linear.
Converta m1 = 100 g = 0,1 kg. Pelo momento: \(m_1 v_{1i}+m_2 v_{2i}=m_1 v_{1f}+m_2 v_{2f}\). Com \(v_{1i}=5\), \(v_{1f}=-3\), \(v_{2i}=0\) e \(v_{2f}=2\), obtém-se \(m_2=0{,}1\,(5-(-3))/2=0{,}4\) kg.
Energia cinética inicial: \(K_i=\tfrac{1}{2}m_1 v_{1i}^2=\tfrac{1}{2}\cdot0{,}1\cdot5^2=1{,}25\) J.
Energia cinética final: \(K_f=\tfrac{1}{2}m_1 v_{1f}^2+\tfrac{1}{2}m_2 v_{2f}^2=\tfrac{1}{2}\cdot0{,}1\cdot3^2+\tfrac{1}{2}\cdot0{,}4\cdot2^2=0{,}45+0{,}8=1{,}25\) J.
Como \(K_i=K_f\), a energia cinética é conservada, logo a colisão é elástica.
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