Física 1

Para calcular a velocidade de cada automóvel antes da colisão, podemos utilizar a conservação do momento linear. Vamos chamar a velocidade do automóvel branco de Vb e a velocidade do automóvel preto de Vp. Antes da colisão, o automóvel branco está se movendo na direção leste e o automóvel preto está se movendo na direção norte. Portanto, podemos escrever as velocidades iniciais como: Vb = Vb (leste) Vp = Vp (norte) Após a colisão, os automóveis permanecem grudados e se movem juntos. A marca no asfalto indica a direção do movimento após a colisão. Podemos decompor a velocidade final em suas componentes horizontal e vertical: Vf = Vf (sudeste) Agora, vamos utilizar a conservação do momento linear para resolver o problema. A conservação do momento linear nos diz que a soma dos momentos lineares antes da colisão é igual à soma dos momentos lineares após a colisão. Antes da colisão: momento linear do automóvel branco = massa do automóvel branco * velocidade do automóvel branco momento linear do automóvel preto = massa do automóvel preto * velocidade do automóvel preto Após a colisão: momento linear dos automóveis juntos = (massa do automóvel branco + massa do automóvel preto) * velocidade final dos automóveis Podemos escrever essa relação matematicamente como: (massa do automóvel branco * velocidade do automóvel branco) + (massa do automóvel preto * velocidade do automóvel preto) = (massa do automóvel branco + massa do automóvel preto) * velocidade final dos automóveis Agora, vamos substituir os valores conhecidos: (1100 kg * Vb) + (1300 kg * Vp) = (1100 kg + 1300 kg) * Vf Simplificando a equação: 1100 Vb + 1300 Vp = 2400 Vf Agora, vamos utilizar a informação da marca no asfalto para encontrar a velocidade final dos automóveis. A marca tem um comprimento de 18,7 metros e está na direção sudeste. Podemos utilizar o teorema de Pitágoras para encontrar a velocidade final: Vf = √(Vx^2 + Vy^2) Onde Vx é a componente horizontal da velocidade final e Vy é a componente vertical da velocidade final. Podemos encontrar essas componentes utilizando as informações da figura: Vx = Vf * cos(45°) Vy = Vf * sen(45°) Substituindo esses valores na equação da conservação do momento linear: 1100 Vb + 1300 Vp = 2400 * √((Vf * cos(45°))^2 + (Vf * sen(45°))^2) Agora, podemos resolver essa equação para encontrar a velocidade final dos automóveis. Em seguida, podemos calcular as velocidades iniciais utilizando as equações das componentes horizontal e vertical da velocidade final: Vb = Vf * cos(45°) Vp = Vf * sen(45°) Por fim, para verificar se algum dos automóveis excedeu o limite de velocidade do cruzamento (25 m/s), basta comparar as velocidades iniciais com esse valor. Se alguma das velocidades iniciais for maior que 25 m/s, o automóvel correspondente excedeu o limite de velocidade. Espero que isso ajude! Se você tiver mais dúvidas, é só perguntar.