Uma bola de aço de 2 kg se desloca horizontalmente a 10 m/s sobre uma superfície sem atrito e colide frontalmente com uma segunda bola de 3 kg, que se move no mesmo sentido a 4 m/s

Gabarito

Certo

Comentário do professor

Em uma colisão perfeitamente elástica unidimensional valem a conservação do momento e da energia cinética. Para rapidez, usamos a fórmula direta para a velocidade final da massa \(m_1\):

\(v'_1=\frac{m_1-m_2}{m_1+m_2}\,v_1+\frac{2m_2}{m_1+m_2}\,v_2\)

Substituindo \(m_1=2\) kg, \(m_2=3\) kg, \(v_1=10\) m/s e \(v_2=4\) m/s:

\(v'_1=\frac{2-3}{5}\cdot10+\frac{6}{5}\cdot4=(-\tfrac{1}{5})\cdot10+1{,}2\cdot4=-2+4{,}8=2{,}8\ \text{m/s}\)

Assim, a bola de 2 kg reduz sua velocidade mas segue no mesmo sentido, com velocidade final de 2,8 m/s.