Veja como encontrar a velocidade final de dois objetos acoplados, juntamente com os principais princípios e cenários:
Entendendo os conceitos *
Conservação do Momentum: O momento total de um sistema permanece constante na ausência de forças externas. O momento é uma medida da massa de um objeto em movimento (p =mv, onde p é momento, m é massa e v é velocidade).
*
Colisão perfeitamente inelástica: Este é o tipo de colisão em que dois objetos se juntam após a colisão. Nesse cenário, estamos basicamente olhando para os dois objetos se tornando um objeto único e combinado.
A fórmula A fórmula para encontrar a velocidade final de dois objetos acoplados em uma colisão perfeitamente inelástica é:
`` `
(m1 * v1) + (m2 * v2) =(m1 + m2) * vf
`` `
Onde:
*
m1 =Massa do primeiro objeto
*
v1 =Velocidade inicial do primeiro objeto
*
m2 =Massa do segundo objeto
*
v2 =Velocidade inicial do segundo objeto
*
vf =Velocidade final do objeto combinado
Etapas para resolver 1.
Identifique as massas: Determine as massas de ambos os objetos (M1 e M2).
2.
Identifique as velocidades iniciais: Determine as velocidades iniciais de ambos os objetos (V1 e V2). Esteja atento à direção (positiva ou negativa) das velocidades.
3.
Aplique a conservação da fórmula do momento: Conecte os valores à fórmula acima.
4.
Resolva para VF: Reorganize a equação para isolar VF:
`` `
vf =[(m1 * v1) + (m2 * v2)] / (m1 + m2)
`` `
Exemplo Imagine um objeto de 10 kg (M1) que se move a 5 m/s (v1) à direita, colidindo com um objeto de 5 kg (m2) que se move a 2 m/s (v2) para a esquerda. Vamos encontrar a velocidade final do objeto combinado:
1.
massas: m1 =10 kg, m2 =5 kg
2.
velocidades: v1 =5 m/s (direita), v2 =-2 m/s (esquerda, tão negativa)
3.
fórmula: (10 kg * 5 m/s) + (5 kg * -2 m/s) =(10 kg + 5 kg) * vf
4.
Resolva para VF: (50 kg*m/s) + (-10 kg*m/s) =(15 kg)*vf
* 40 kg * m/s =15 kg * vf
* vf =40 kg* m / s / 15 kg
* vf =2,67 m/s (aproximadamente)
Portanto, a velocidade final do objeto combinado é de 2,67 m/s à direita. Considerações importantes *
Direção: Esteja atento à direção das velocidades iniciais ao conectá -las à fórmula. Use uma convenção de sinal (por exemplo, a direita é positiva, à esquerda é negativa).
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Forças externas: A fórmula não assume não forças externas que atuam no sistema durante a colisão. Se houver forças externas, o momento não será conservado e a velocidade final será diferente.
Deixe -me saber se você tiver mais alguma dúvida ou deseja explorar outros cenários!
