Em um sistema isolado, dois carros cada um com uma massa de 2500 kg colide. O carro 1 está inicialmente em repouso, enquanto 2 estava se movendo 20 ms. Qual a velocidade deles após a colisão?
Veja como abordar esse problema, tendo em mente que precisamos considerar o tipo de colisão:
Entendendo os conceitos *
Conservação do Momentum: Em um sistema isolado (sem forças externas), o momento total antes de uma colisão é igual ao momento total após a colisão.
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Tipos de colisões: *
colisão perfeitamente elástica: A energia cinética é conservada.
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Colisão perfeitamente inelástica: Os objetos se juntam após a colisão.
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colisão inelástica: Alguma energia cinética é perdida (por exemplo, como calor ou som).
Precisamos de mais informações para resolver o problema! O problema não especifica o tipo de colisão. Aqui está por que isso importa:
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Colisão perfeitamente inelástica: Se os carros ficarem juntos, eles se moverão como uma única unidade após a colisão. Podemos aplicar diretamente a conservação do momento para encontrar sua velocidade final.
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colisão elástica ou inelástica: Se a colisão não for perfeitamente inelástica, precisamos de mais informações (como a velocidade final de um dos carros) para determinar as velocidades finais.
Vamos resolver uma colisão perfeitamente inelástica: 1.
Momento antes: * Carro 1:0 kg* m/s (em repouso)
* Carro 2:(2500 kg) * (20 m/s) =50.000 kg * m/s
* Momento total antes:50.000 kg* m/s
2.
Momento depois de: * Seja 'V' a velocidade final da massa combinada.
* Massa total:2500 kg + 2500 kg =5000 kg
* Momento total depois de:(5000 kg) * V
3.
conservação do momento: * 50.000 kg * m/s =(5000 kg) * V
* V =10 m/s
Portanto, se a colisão for perfeitamente inelástica, a velocidade final dos dois carros presos é 10 m/s. Se a colisão for elástica ou inelástica, precisaríamos de mais informações para resolver as velocidades finais.