Observa-se a colisão elástica e unidimensional, no referencial de um laboratório, de uma partícula A, de massa 4 kg e velocidade de módulo 5 m/s pa...

Para resolver esse problema, podemos utilizar as equações de conservação de momento e energia cinética. Como a colisão é elástica, a energia cinética total do sistema é conservada. a) Para encontrar a velocidade de A depois da colisão, podemos utilizar a conservação de momento: m_A * v_Ai + m_B * v_Bi = m_A * v_Af + m_B * v_Bf Substituindo os valores, temos: 4 kg * (-5 m/s) + 4 kg * 10 m/s = 4 kg * v_Af + 4 kg * v_Bf -20 kg.m/s + 40 kg.m/s = 4 kg * v_Af + 4 kg * v_Bf 20 kg.m/s = 4 kg * v_Af + 4 kg * v_Bf Como a colisão é unidimensional e A e B têm massas iguais, podemos supor que as velocidades finais têm o mesmo módulo, mas sentidos opostos. Assim, podemos escrever: v_Af = -v_Bf Substituindo na equação anterior, temos: 20 kg.m/s = 4 kg * v_Af - 4 kg * v_Af 20 kg.m/s = 0 Isso significa que a velocidade final de A é zero, ou seja, A para completamente após a colisão. b) Para encontrar a velocidade de B depois da colisão, podemos utilizar a conservação de energia cinética: 1/2 * m_A * v_Ai^2 + 1/2 * m_B * v_Bi^2 = 1/2 * m_A * v_Af^2 + 1/2 * m_B * v_Bf^2 Substituindo os valores, temos: 1/2 * 4 kg * (5 m/s)^2 + 1/2 * 4 kg * (10 m/s)^2 = 1/2 * 4 kg * v_Af^2 + 1/2 * 4 kg * v_Bf^2 50 J = 2 kg * v_Bf^2 v_Bf = sqrt(50 J / 2 kg) v_Bf = 5 m/s Portanto, a velocidade de B depois da colisão é 5 m/s para a esquerda.