Question

(ENEM) O pêndulo de Newton pode ser constituído por cinco pêndulos idênticos suspensos em um mesmo suporte. Em um dado instante, as esferas de três pêndulos são deslocadas para a esquerda e liberadas, deslocando-se para a direita e colidindo elasticamente com as outras duas esferas, que inicialmente estavam paradas.
O movimento dos pêndulos após a primeira colisão está representado em:

a)
b)
c)
d)
e)

Answer 1

A resposta correta e a letra: C

Answer 2

Resposta:

letra C

Explicação:

De acordo com o enunciado ocorre colisões. Em qualquer tipo de colisão, elástica ou inelástica, ocorre conservação do momento linear. Além da conservação de momento linear ocorre conservação de energia cinética, pois a colisão é inelástica.

Atribuindo o valor de m para a massa de cada esfera e velocidade v para o conjunto das três esferas, determinamos o módulo do momento linear inicial como:

p_{inicial}=3mv

Antes e depois da colisão elástica, a velocidade do conjunto das esferas é praticamente horizontal e como não há forças externas horizontais (velocidade é mantida constante, pois a  F_{rext}=0) atuando sobre o sistema, temos que a conservação do momento linear. Então se a velocidade é a mesma antes e depois da colisão, temos após o choque três esferas deverão se movimentar e o momento linear final é

p_{final}=3mv

Podemos ainda analisar a conservação de energia cinética. Para isso iremos escrever a equação de energia cinética em função do momento linear.

K=\frac{mv^{2}}{2}.\frac{m}{m}\rightarrow K=\frac{(mv)^{2}}{2m}\rightarrow K=\frac{p^{2}}{2m}

Assim se p_{final}=p_{inicial} temos que K_{final}=K_{inicial}

Portanto temos que na colisão elástica temos a conservação do momento linear e conservação da energia cinética.