Uma bola de 30 g é disparada horizontalmente com a velocidade inicial V0 em direção a 85 que pendurando imóveis de 1,2 m de comprimento. As bolas passam por colisão perfeitamente elástica de frente, após o que o?
Vamos dividir esse problema de física passo a passo.
1. Compreendendo o problema Temos um problema clássico de colisão com alguns elementos -chave:
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Bola 1: Bola de 30 g (0,03 kg), movendo -se horizontalmente com velocidade inicial V0.
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Bola 2: Bola de 85 g (0,085 kg), pendurada imóvel.
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colisão: Perfeitamente elástico, o que significa energia cinética é conservada.
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String: 1,2 m de comprimento, segurando a bola 2.
2. Conservação do momento Em uma colisão perfeitamente elástica, o momento e a energia cinética são conservados. Vamos nos concentrar primeiro no momento:
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Antes da colisão: O momento total é apenas o momento da bola 1:
p_initial =m1 * v0
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Após a colisão: O momento total é o momento combinado de ambas as bolas:
p_final =m1 * v1 + m2 * v2
(onde V1 e V2 são as velocidades finais da bola 1 e da bola 2, respectivamente).
Como o momento é conservado, p_initial =p_final:
m1 * v0 =m1 * v1 + m2 * v2
3. Conservação de energia cinética Agora, vamos considerar a energia cinética:
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Antes da colisão: Ke_initial =1/2 * m1 * v0²
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Após a colisão: Ke_final =1/2 * m1 * v1² + 1/2 * m2 * v2²
Como a energia cinética é conservada, ke_initial =ke_final:
1/2 * m1 * v0² =1/2 * m1 * v1² + 1/2 * m2 * v2²
4. Resolvendo para velocidades finais Agora temos duas equações e duas incógnitas (V1 e V2). A solução dessas equações simultaneamente nos dará as velocidades finais:
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Equação 1 (momento): m1 * v0 =m1 * v1 + m2 * v2
* Equação 2 (energia cinética): 1/2 * m1 * v0² =1/2 * m1 * v1² + 1/2 * m2 * v2²
A solução é:
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v1 =(m1 - m2) / (m1 + m2) * v0 *
v2 =(2 * m1) / (m1 + m2) * v0 5. A pergunta O prompt solicita o
após o qual o ... parece que a questão está incompleta. Para continuar, precisamos saber o que você está procurando:
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O que acontece com a segunda bola? Podemos usar a equação para V2 para encontrar sua velocidade final e calcular quão alto ele balança após a colisão.
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Qual é a velocidade final da primeira bola? Podemos usar a equação para V1 para encontrar sua velocidade final.
Por favor, forneça o resto da pergunta para que eu possa lhe dar uma resposta completa!