Ed
há 4 meses
Para resolver essa questão, precisamos considerar a conservação de energia e a conservação de momento linear. 1. Antes da colisão: A bolinha 1 é solta de uma altura \( h \) e, ao chegar ao fundo, sua energia potencial é convertida em energia cinética. A energia potencial inicial é \( mgh \), onde \( m \) é a massa de cada bolinha e \( g \) é a aceleração da gravidade. 2. Colisão: Quando a bolinha 1 colide com a bolinha 2, que está em repouso, e a colisão é perfeitamente elástica, a bolinha 1 transfere parte de sua energia para a bolinha 2. Após a colisão, a bolinha 2 sobe até a altura \( h \). 3. Com a goma colante: Agora, se as duas bolinhas ficam unidas após a colisão, o sistema formado por ambas as bolinhas terá uma nova massa \( 2m \). A conservação do momento linear nos diz que a velocidade do sistema após a colisão será a média ponderada das velocidades das bolinhas antes da colisão. 4. Altura após a colisão: A energia cinética do sistema após a colisão será menor, pois parte da energia foi dissipada na colisão. A energia potencial máxima que o sistema pode alcançar após a colisão será menor do que \( mgh \). Ao calcular a nova altura máxima que o sistema unido pode alcançar, considerando que a energia total é conservada, podemos concluir que a altura máxima alcançada pelo sistema será \( h/4 \). Portanto, a resposta correta é: (B) h/4.
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Ed
há 2 anos
Como a colisão é perfeitamente elástica, a energia cinética total do sistema é conservada. Antes da colisão, a energia cinética total é dada por: K1 = (1/2)mv1^2 Onde m é a massa de cada esfera e v1 é a velocidade da esfera 1 antes da colisão. Como a esfera 2 está em repouso, sua energia cinética é zero. Após a colisão, as duas esferas se movem juntas com a mesma velocidade v. A energia cinética total do sistema após a colisão é dada por: K2 = (1/2)Mv^2 Onde M é a massa total do sistema, que é igual a 2m. Como a energia cinética total é conservada, temos: K1 = K2 (1/2)mv1^2 = (1/2)Mv^2 Substituindo M = 2m e v1 = √(2gh), onde h é a altura inicial da esfera 1, temos: h = (v^2)/(4g) A altura alcançada pelo sistema formado pelas duas bolinhas unidas após a colisão será h/4, ou seja, alternativa (A).
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