Question

Tempestades solares são causadas por um fluxo intenso de partículas de altas energias ejetadas pelo Sol durante erupções solares. Esses jatos de partículas podem transportar bilhões de toneladas de gás eletrizado em altas velocidades, que podem trazer riscos de danos aos satélites em torno da Terra. Considere que, em uma erupção solar em particular, um conjunto de partículas de massa total mp = 5 kg, deslocando-se com velocidade de módulo vp = 2x105 m/s, choca-se com um satélite de massa Ms = 95 kg que se desloca com velocidade de módulo igual a Vs = 4x103 m/s na mesma direção e em sentido contrário ao das partículas. Se a massa de partículas adere ao satélite após a colisão, o módulo da velocidade final do conjunto será de a) 102.000 m/s. b) 14.000 m/s. c) 6.200 m/s. d) 3.900 m/s.

Answer 1

Como este fenômeno acontece no vácuo, podemos dizer que o sistema está mecanicamente isolado e há conservação da quantidade de movimento. Sendo assim, a colisão é inelástica.

Como os dois corpos se unem, podemos equacionar:
$Q_{antes} = Q_{depois} \\ \\ m.v + M.V = (m+M)v'$

sendo:
m a massa das partículas (5 kg);
M a massa do satélite (95 kg);
v a velocidade das partículas (2*10^5 m/s);
V a velocidade do satélite (- 4*10³ m/s);
v' a velocidade final do sistema;

Substituindo os valores:
$v' = \dfrac{m.v + M.V}{(m+M)} \\ \\ v' = \dfrac{5 \cdot 2 \cdot 10^5 + 95 \cdot (-4) \cdot 10^3}{(5+95)} \\ \\ v' = \dfrac{1000000 - 380000}{100} \\ \\ \boxed{v' = 6200\ m/s}$

Resposta: letra C

Answer 2

SÓ OS DADOS DIFERENTES

Tempestades solares são causadas por um fluxo intenso de partículas de altas energias ejetadas pelo Sol durante erupções solares. Esses jatos de partículas podem transportar bilhões de toneladas de gás eletrizado em altas velocidades, que podem trazer riscos de danos aos satélites em torno da Terra. Considere que, em uma erupção solar em particular, um conjunto de partículas de massa total mp = 4kg, deslocando-se com velocidade de módulo vp = 1,5x105m/s, choca-se com um satélite de massa Ms = 80kg que se desloca com velocidade de módulo igual a Vs = 5x103m/s na mesma direção e em sentido contrário ao das partículas.

Se a massa de partículas aderir ao satélite após a colisão, qual o módulo da velocidade final do conjunto (VCONJ)?

RESPOSTA CORRETA:

VCONJ = 2380,95 m/s