Física I ⇒ Colisão Tópico resolvido

[Ana1212]

Um estudante de física está interessado em aplicar os conceitos que aprendeu na aula de Colisões. Ele decide fazer um experimento caseiro: para isso, ele dispõe de duas bolas (uma vermelha e uma amarela), uma fita métrica e um cronômetro. O estudante sabe que a bola vermelha tem massa igual a 300g, enquanto que a bola amarela tem massa desconhecida.

Inicialmente, ele estende a fita métrica sobre o chão e coloca a bola amarela, em repouso, sobre a posição 30 cm da fita. Depois, ele impulsiona a bola vermelha, a partir da posição de 0 cm, de modo que a partir do instante t = 1,0 s, ela se move com velocidade escalar constante, em direção à bola amarela. Ao ocorrer a colisão, ambas bolas passam a se movimentar juntas, com velocidade escalar constante. Com o auxílio de seu cronômetro, o estudante fez algumas anotações sobre os instantes e posições das bolas. Confira essas anotações na tabela abaixo.

20190712_185523.jpg (21.76 KiB) Exibido 584 vezes

Considere que a superfície do experimento tem atrito desprezível. Após fazer algumas contas, o estudante constatou que a massa da bola amarela é de:

A)150 g.
B)300 g.
C)450 g.
D)750 g.
E)1200 g.

Gabarito: C

[Augustus]

Para a bola vermelha colidir com a bola amarela, ela deve percorrer 30cm. Como partir de 1s, a velocidade da bola vermelha é constante e a tabela fornece as posições entre 1s e 2s, então essa velocidade constante pode ser determinada (também repare que é uma velocidade constante anterior à colisão, pois ela ainda não chegou à posição 30cm)
[tex3]V=\frac {s}{t}=\frac {20-10}{2-1}=10cm/s[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]V=\frac {s}{t}=\frac {20-10}{2-1}=10cm/s[/tex3]

Essa será a velocidade da bola vermelha instantes antes da colisão. Após a colisão, as duas bolinhas passarão a andar juntas com a mesma velocidade. Do instante 6s a 7s (posterior à colisão), a tabela nos informa a variação do espaço dos corpos nesse intervalo.
[tex3]v'=\frac {D}{T}=\frac {46-42}{7-6}=4cm/s[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]v'=\frac {D}{T}=\frac {46-42}{7-6}=4cm/s[/tex3]

Esta é a velocidade após a colisão.

Logo, a variação da quantidade de movimento do sistema fica:
[tex3]300.10=m.v' + 300.v'[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]300.10=m.v' + 300.v'[/tex3]

[tex3]3000=m.4 + 300.4[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]3000=m.4 + 300.4[/tex3]

[tex3]m= 450g[/tex3]

Código: Selecionar tudoSHIFT+Click na eq = ZOOM

[tex3]m= 450g[/tex3]

[Ana1212]

Obrigada!!!!!