Questão 40 — Quantidade de Movimento — Colisões Elásticas (Física) — Fundação VUNESP · Exército Brasileiro — Escola de Saúde e Formação Complementar do Exército (ESFC… 2022

Física Quantidade de Movimento — Colisões Elásticas

Fundação VUNESP 2022

Exército Brasileiro — Escola de Saúde e Formação Complementar do Exército (ESFCEx) · Oficial do Quadro Complementar do Exército · Caderno 010. Prova Objetiva — Modelo de prova (Versão) A

Gabarito disponível

No interior de um recipiente em que foi produzido alto vácuo, um corpo, de massa M, colide frontalmente com outro de massa 2M que estava inicialmente em repouso. A velocidade inicial do primeiro era V. Admite-se que, nas condições descritas, as colisões que não envolvem interações outras que não sejam mecânicas, são consideradas perfeitamente elásticas. Assim, as velocidades de M e 2M após a colisão descrita devem ser, respectivamente,

Selecione uma alternativa A) V/2, no sentido oposto ao inicial, e 2V3 no mesmo sentido do inicial. B) V, no sentido oposto ao inicial, e V/2 no mesmo sentido do inicial. C) V/3 e 2V/3 ambas no mesmo sentido do inicial. D) V/2, no sentido oposto ao inicial, e V/2 no mesmo sentido do inicial. E) V/3, no sentido oposto ao inicial, e 2V/3 no mesmo sentido do inicial.

Resolução comentada

Colisão elástica com m2 = 2m1 em repouso: v1 = −V/3 e v2 = 2V/3.

Pela conservação da quantidade de movimento e da energia: v1 = (M − 2M)/(3M)·V = −V/3. v2 = 2M/(3M)·V = 2V/3. O corpo M volta com V/3 e o corpo 2M avança com 2V/3.

Análise das alternativas

A, B e D: não satisfazem simultaneamente as conservações do momento e da energia. C: V/3 no mesmo sentido não é solução da colisão elástica.

Referência: Colisões elásticas unidimensionais.

Resolução comentada do VaiConcursos.