Exemplos de colisões inelásticas

5 exemplos de colisões inelásticas

1. Uma bala com massa de 30 gramas, movendo-se a uma velocidade de 30 m/s, atinge um bloco de madeira com massa de 1 kg que está em repouso. Determine a velocidade do bloco se a bala estiver alojada nele!
Discussão
Conhecido :
Massa da bala (m)₁) = 30 gramas = 0,03 kg
Massa do bloco (m₂) = 1 kg
Velocidade inicial do projétil (v)₁) = 30m/s
Velocidade inicial do bloco (v)₂) = 0 (bloco estacionário)
Perguntado : velocidade da bala e do bloco após a colisão (v')
Jawab :
Fórmula lei da conservação do momento Se dois objetos ficarem juntos após uma colisão:
m₁ v₁ +m₂ v₂ = (m₁ +m₂) v'
(0,03)(30) + (1)(0) = (0,03 + 1) v'
0,9 + 0 = 1,03 v'
0,9 = 1,03 v'
v' = 0,9 / 1,03
v' = 0,87 m/s
A velocidade da bala e do bloco após a colisão é de 0,87 m/s.

2. Os objetos A e B têm cada um uma massa de 2 kg e movem-se um em direção ao outro a uma velocidade de v._A = 6 ms^-1 e v_B = 4 ms^-1Se ambos os objetos colisão inelástica completamente, então a velocidade dos dois objetos após a colisão é...
Discussão
Conhecido :
Massa do objeto A (m_A) = 2 kg
Massa do objeto B (m_B) = 2 kg
A velocidade inicial do objeto A (v_A) = -6 m/s
Velocidade inicial do objeto B (v_B) = 4m/s
Perguntado : a velocidade dos dois objetos após a colisão (v')
Jawab :
m_A v_A +m_B v_B = (m_A' + m_B) v'
(2)(-6) + (2)(4) = (2 + 2) v'
-12 + 8 = 4 v'
-4 = 4 v'
v' = -4 / 4
v' = -1 m/s
A velocidade de ambos os objetos após a colisão é de 1 m/s.

3. Dois objetos têm cada um massa m.₁ = 3 kg e m₂ = 4 kg movendo-se em direções opostas um em direção ao outro com velocidade v₁ = 10 m/s e v₂ = 12 m/s. Os dois objetos colidem e, após a colisão, ficam grudados. A velocidade dos dois objetos após a colisão é…
Discussão
Conhecido :
Massa do objeto 1 (m₁) = 3 kg
Massa do objeto 2 (m₂) = 4 kg
A velocidade do objeto 1 (v)₁) = -10 m/s
A velocidade do objeto 2 (v)₂) = 12m/s
Perguntado : velocidade ambos os objetos após a colisão (v')
Jawab :
m₁ v₁ +m₂ v₂ = (m₁' + m₂) v'
(3)(-10) + (4)(12) = (3 + 4) v'
-30 + 48 = 7 v'
18 = 7 v'
v' = 18 / 7
v' = 2,6 m/s
A velocidade de ambos os objetos após a colisão é de 2,6 m/s.

4. Um carro parado foi atingido por um ônibus que se movia a 36 km/h. Após a colisão, o carro e o ônibus colidiram entre si. Se a massa do ônibus é de 2000 kg e a massa do carro é de 1000 kg, qual é a velocidade dos dois veículos após a colisão?

A. 3,45 m/s

B. 4,67 m/s

C. 5,45 m/s

D. 6,67 m/s

E. 7,67 m/s

Discussão:

Sabe-se que :

v ônibus = 36 km/h = 36000 m/3600 s = 10 m/s

ônibus m = 2000 kg

v sedan = 0

m sedan = 1000 kg

Perguntado :

Qual a velocidade do carro e do ônibus após a colisão (v')?

Responder :

m ₁ v ₁ + m ₂ v ₂ = (m ₁ + m ₂ ) v'

(2000)(10) + (1000)(0) = (2000 + 1000) v'

20.000 = 3000 v'

v' = 20.000 / 3000 = 6,67 m/s

A resposta correta é D.

5. Uma bala de 20 gramas movendo-se a uma velocidade de 100 m/s atinge um bloco de madeira estacionário e fica alojada nele. Se a massa do bloco de madeira é de 500 gramas, qual é a velocidade do bloco de madeira e da bala imediatamente após a colisão?

A. 1,50 m/s

B. 2,55 m/s

C. 3,85 m/s

D. 4,75 m/s

E. 5,65 m/s

Discussão:

Sabe-se que :

m bala = 20 gramas = 0,02 kg

v bala = 100 m/s

m bloco = 500 gramas = 0,5 kg

bloco v = 0

Perguntado :

Qual a velocidade da bala e do bloco imediatamente após a colisão (v')?

Responder :

m ₁ v ₁ + m ₂ v ₂ = (m ₁ + m ₂ ) v'

(0,02)(100) + (0,5)(0) = (0,02 + 0,5) v'

2 + 0 = 0,52 v'

2 = 0,52 v'

v' = 2 / 0,52 = 3,85 m/s

A resposta correta é C.