Question

(FUVEST-SP) O problema refere-se à colisão unidimensional elástica entre dois carrinhos sobre um plano horizontal com atritos desprezíveis.
O carrinho (1), de massa m1, tem velocidade inicial v e o carrinho (2), de massa m2, está parado. Depois da colisão, observa-se que os dois carrinhos têm velocidades de mesmo módulo, mas de sentidos opostos. Qual é o valor da razão m2 / m1 entre as massas dos dois carrinhos?
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Answer 1

O valor da razão m2/m1 entre as massas dos dois carrinhos equivale a 3.

Pelo Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento, sabemos que o momento linear antes da colisão será igual ao momento linear após a colisão.

Qantes = Qdepois

A quantidade de movimento de um corpo equivale ao produto de sua velocidade por sua massa-

Q = mV

A quantidade de movimento inicial do carrinho de massa m2 era igual a zero.

m1. V = m2. Vf - m1. Vf

V = (m2. Vf - m1. Vf)/m1

V = (m2/m1. Vf) - Vf

m2/m1 = (V + Vf)/Vf

Como o choque pode ser considerado totalmente elástico, o coeficiente de restituição equivale a 1.

e = 1

V = 2Vf

Assim,

m2/m1 = (2Vf + Vf)/Vf

m2/m1 = (3Vf)/Vf

m2/m1 = 3