Esta lista de exercícios trata de colisões elásticas e inelásticas. Dizemos que, nas colisões elásticas, ocorre a conservação da energia cinética e da quantidade de movimento.Publicado por: Rafael Helerbrock em Exercícios de Física Show
Questão 1 Um corpo de 800 kg que se move a 60 m/s colide com a parte de trás de outro corpo de 600 kg que se move a 40 m/s, de forma que eles passam a mover-se juntos com velocidade de 35 m/s. Sobre essa colisão, assinale a alternativa correta: a) A colisão é elástica e, portanto, a quantidade de movimento do conjunto de corpos não sofre alteração. b) A energia cinética do sistema de corpos sofre um acréscimo após a colisão. c) Trata-se de uma colisão não conservativa, na qual a quantidade de movimento do sistema é conservada em cerca de 49 000 kg.m/s. d) Trata-se de uma colisão conservativa, na qual a quantidade de movimento do sistema é conservada em cerca de 49 000 kg.m/s. e) Trata-se de uma colisão não conservativa, na qual a quantidade de movimento do sistema é reduzida em cerca de 23 000 kg.m/s. ver resposta Questão 2 Duas bolas de bilhar de massas iguais a 30,0 g cada, movendo-se uma em direção à outra com velocidade de 10 m/s, colidem, invertendo o sentido de movimento com a mesma velocidade. Sobre essa colisão, assinale a alternativa correta: a) Parte da energia cinética do sistema é perdida durante a colisão, caracterizando-se, assim, como uma colisão inelástica. b) A colisão referida é parcialmente inelástica, já que uma parte da quantidade de movimento do sistema é perdida. c) A quantidade de movimento do sistema permanece constante, já que a colisão entre as bolas de bilhar é perfeitamente elástica. d) A colisão referida no enunciado é perfeitamente inelástica. e) A colisão referida no enunciado é parcialmente inelástica. ver resposta Questão 3 Um corpo A de massa 10,0 g move-se sobre uma superfície lisa e horizontal com velocidade de 4,0 m/s e colide com um corpo B de massa 20,0 g que se encontra em repouso. Após a colisão, o corpo A retrocede, movendo-se com velocidade de 1,0 m/s. A velocidade do corpo B em m/s, após a colisão, é igual a: a) 2,5 m/s b) 3,5 m/s c) 4,0 m/s d) 3,0 m/s e) 2,0 m/s ver resposta Questão 4 Dois patinadores de massas iguais a 60,0 kg e 80,0 kg, inicialmente em repouso sobre uma pista de gelo lisa e livre de atritos, empurram-se mutuamente. O patinador de 60,0 kg move-se para a esquerda com velocidade de 3,0 m/s após o empurrão. Qual é a velocidade adquirida pelo segundo patinador? a) 3,50 m/s b) 3,25 m/s c) 2,25 m/s d) 0,65 m/s e) 0,80 m/s ver resposta RespostasResposta Questão 1 Letra E Para determinarmos a conservação da quantidade de movimento, é necessário que a quantidade de movimento inicial de um sistema de corpos seja igual à quantidade de movimento final. Dessa forma, temos que:  Legenda: Qi – quantidade de movimento inicial QF – quantidade de movimento final Como os dois veículos movem-se, inicialmente, no mesmo sentido, somamos as quantidades de movimento. Após a colisão, os dois veículos continuam movendo-se no mesmo sentido, porém com velocidades iguais. Dessa forma:
Substituindo os valores informados no enunciado do exercício, teremos a seguinte equação: Observando os módulos das quantidades de movimento inicial e final desse sistema de corpos, vemos que não houve conservação, pois seu valor é diminuído após a colisão em cerca de 23 000 kg.m/s. Trata-se, portanto, de uma colisão não conservativa. voltar a questão Resposta Questão 2 Letra C Imediatamente antes da colisão, as bolas de bilhar movem-se em sentidos opostos e com velocidades iguais. Após a colisão, as bolas de bilhar mudam o sentido de movimento, mas continuam a mover-se com a mesma velocidade, de forma que a quantidade de movimento do sistema permanece constante. voltar a questão Resposta Questão 3 Letra A O exercício afirma que o corpo A move-se em uma superfície plana e livre de atritos, de forma que a colisão sofrida pelos corpos é uma colisão elástica. Portanto, podemos afirmar que a quantidade de movimento do sistema conserva-se: voltar a questão Resposta Questão 4 Letra C Como a superfície em que se encontram os patinadores é lisa e livre de forças dissipativas, a quantidade de movimento inicial do sistema é igual à quantidade de movimento final. Dessa forma: Inicialmente, os patinadores encontravam-se em repouso, logo, a quantidade de movimento inicial do sistema é nula (igual a zero). Fazendo o cálculo, encontramos que o segundo patinador, de massa 80,0 kg, irá mover-se com velocidade de 2,25 m/s. voltar a questão Leia o artigo relacionado a este exercício e esclareça suas dúvidas Quem possui uma maior energia cinética O caminhão com 1 000 kg de massa e velocidade de 1 m sou um corpo com massa de 1 kg e velocidade de 1 000 m s?Resposta: Caso os corpos possuam a mesma velocidade, o caminhão possuirá maior energia cinética.
Quem possui a maior energia cinética?Energia cinética está associada ao movimento do corpo (cine = movimento). Quando a força resultante (F) que atua sobre o carro de massa m é não nula, esta imprime uma aceleração a, fazendo com que haja variação da velocidade do corpo. Quanto maior a velocidade do carro, maior a energia cinética.
Quanto de energia um corpo com massa de 1kg pode produzir?Nela, E = energia, m = massa e c2 = velocidade da luz elevada ao quadrado. Sendo a velocidade da luz 300.000 Km/s ou, nas unidades do Sistema Internacional de Unidades, 300.000.000 m/s, a energia teoricamente obtenível da transformação completa de um único quilograma de massa é de astronômicos 9 x 1016Joules [1kg .
Qual é o valor da energia cinética em cada velocidade?A energia cinética é proporcional ao quadrado da velocidade do corpo. Desse modo, caso a velocidade de um corpo dobre, sua energia cinética aumentará quatro vezes, caso a velocidade de um corpo triplique, então esse aumento será de nove vezes.
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Quem possui uma maior energia cinética O caminhão de massa 1000 kg e velocidade de 1 m s ou o corpo de massa 1 kg e 1000 m s?
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