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Mecânica

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Questão 6/10 - Física - Mecânica Ler em voz alta Dois patinadores colidem e seguram um ao outro sobre o gelo sem atrito. Um deles, de massa 70,0 kg, está se movendo da esquerda para direita a 2,00 m/s, enquanto o outro, de massa 65,0 kg, está se movendo da direita para esquerda a 2,50 m/s. Quais são o módulo, a direção e o sentido da velocidade desses patinadores logo após a colisão? A 0,32 m/s da direita para esquerda B 0,32 m/s da esquerda para direita C 0,17 m/s da direita para esquerda D 0,17 m/s da esquerda para direita
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Camilo Silva

há 3 semanas

Respostas

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há 3 semanas

Para resolver essa questão, vamos aplicar a conservação da quantidade de movimento (ou momento linear) na colisão dos patinadores. A quantidade de movimento inicial dos patinadores é dada por: \( p_{inicial} = m_1 \cdot v_1 + m_2 \cdot v_2 \) onde: - \( m_1 = 70,0 \, \text{kg} \) (patinador da esquerda) - \( v_1 = 2,00 \, \text{m/s} \) (movendo da esquerda para a direita, consideramos positivo) - \( m_2 = 65,0 \, \text{kg} \) (patinador da direita) - \( v_2 = -2,50 \, \text{m/s} \) (movendo da direita para a esquerda, consideramos negativo) Calculando a quantidade de movimento inicial: \( p_{inicial} = (70,0 \cdot 2,00) + (65,0 \cdot -2,50) \) \( p_{inicial} = 140,0 - 162,5 = -22,5 \, \text{kg m/s} \) Após a colisão, os patinadores se movem juntos, então a quantidade de movimento final é: \( p_{final} = (m_1 + m_2) \cdot v_f \) Igualando a quantidade de movimento inicial à final: \( -22,5 = (70,0 + 65,0) \cdot v_f \) \( -22,5 = 135,0 \cdot v_f \) Resolvendo para \( v_f \): \( v_f = \frac{-22,5}{135,0} \) \( v_f \approx -0,167 \, \text{m/s} \) O sinal negativo indica que a direção é da direita para a esquerda. Portanto, o módulo, a direção e o sentido da velocidade dos patinadores logo após a colisão é aproximadamente 0,17 m/s da direita para a esquerda. A alternativa correta é: C) 0,17 m/s da direita para esquerda.

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