Capítulo 04. Dinâmica Impulsiva

02. Ao longo de um eixo x, uma partícula A de massa 0,1 kg incide com velocidade escalar de 1 m/s sobre uma partícula B de massa 0,3 kg, inicialmente em repouso. O esquema a seguir ilustra isso, como também o que sucede após o choque.

a) Mostre que houve conservação da quantidade de movimento do sistema.

b) Calcule o coeficiente de restituição dessa colisão e, a seguir, informe se houve ou não perda de energia mecânica do sistema nessa colisão.

Resolução

a) Usando velocidades escalares, temos:

b) 

Trata-se  de  um  choque  perfeitamente  elástico  (e = 1), logo não há perda de energia mecânica.

03. Um carrinho A de massa mA = 2,0 kg e veloci-dade escalar vA = 5,0 m/s choca-se frontalmente com um outro carrinho B, de mesma massa, que caminhava à sua frente com velocidade escalar vB = 1,0 m/s, sobre uma mesma reta horizontal.

Considere que a colisão ocorra de forma que a perda de energia mecânica do sistema seja máxima, mas consistente com o princípio de conservação da quantidade de movimento.

a) Quais as velocidades escalares dos objetos imediatamente após a colisão?

b) Qual a energia mecânica dissipada nesse choque?

Resolução

a) Se ocorre perda máxima de energia mecânica, então tal colisão é perfeitamente inelástica, isto é, os carrinhos ficam engatados após o choque.

Assim, no choque, temos:

 

 

b) Pelas energias cinéticas dos carrinhos, vem:

Logo: 

 

04. O gráfico abaixo representa as velocidades escalares de duas pequenas esferas, A e B, que realizam uma colisão frontal (com faixa de duração em destaque no gráfico).


32
  Capítulo 04. Dinâmica Impulsiva 32