Um carro de 1.250 kg está se movendo pela rua com uma velocidade de 32,0 m/s e esbarra em um carro estacionado à sua frente, que tem massa de 875 kg. se afasta 6 m/s?
Para resolver este problema, podemos utilizar a lei da conservação do momento, que afirma que o momento total de um sistema fechado permanece constante. Neste caso, o sistema fechado são os dois carros.
O momento inicial do sistema é:
$$P_i =m_1v_1 + m_2v_2$$
onde:
$$m_1$$ é a massa do primeiro carro (1250 kg)
$$v_1$$ é a velocidade do primeiro carro (32,0 m/s)
$$m_2$$ é a massa do segundo carro (875 kg)
$$v_2$$ é a velocidade do segundo carro (0 m/s, já que está estacionado inicialmente)
O momento final do sistema é:
$$P_f =(m_1 + m_2)v_f$$
onde:
$$v_f$$ é a velocidade final dos dois carros, que queremos encontrar
Igualando o momento inicial ao momento final, obtemos:
$$m_1v_1 + m_2v_2 =(m_1 + m_2)v_f$$
Resolvendo para $$v_f$$, obtemos:
$$v_f =\frac{m_1v_1 + m_2v_2}{m_1 + m_2}$$
Substituindo os valores dados, obtemos:
$$v_f =\frac{(1250 \text{ kg})(32,0 \text{ m/s}) + (875 \text{ kg})(0 \text{ m/s})}{1250 \text{ kg} + 875 \text{kg}}$$
$$v_f =\frac{40000 \text{ kg m/s}}{2125 \text{ kg}}$$
$$v_f =18,8m/s$$
Portanto, os dois carros se afastam com velocidade de 18,8 m/s.