Question

7 – Em Dallas, depois de uma tempestade de neve, um automóvel de 1.400 kg se deslocando a 35 km/h de leste para oeste colide em um cruzamento com uma caminhonete de 2.800 kg se deslocando a 50 km/h do norte para o sul. Se os dois veículos ficam engavetados após a colisão, determine o módulo, a direção e o sentido da velocidade após a colisão. Despreze o atrito entre os veículos e o gelo da estrada.

Answer 1

Vamos usar esta formula
Ma.Va +Mb+Vb=Ma+b.V
Em que Ma=massa do automovel
Va= Velocidade do automovel
Mb= massa da caminhonete
Vb= Velocidade da caminhonete
é importante lembrar que quando os corpos estão em movimentos opostos, voce terá que colocar a velocidade de um corpo negativo, para indicar que a direção dele é contraria ao outro( pode ser qualquer um)
Outro ponto importante é que como os corpos ficam juntos no final(engavetados) você terá que somar as suas massas sabe? como se tivessem virado um corpo só
Vamos substituir
Ma.Va +Mb+Vb=Ma+b.V
1400.35+2800.(-50)=(1400+2800).V
49000-140000=4200V
-91000=4200V
V= -21,6Km/h
A velocidade em modulo é 21,6
Como a velocidade deu negativo, o corpo terá o mesmo sentido e direção que o corpo que colocamos a velocidade negativa no início da resolução, que no caso é o corpo B(caminhonete)
Sentido= sentido da caminhonete, direção= sul( pois a caminhonete estava indo para o sul

Answer 2

Temos uma colisão totalmente inelástica, na qual os corpos se agregam como um só.
Neste tipo de colisão, não há conservação da energia mecânica, pois parte é dissipada na colisão. Entretanto, há conservação do momento linear (quantidade de movimento).

A quantidade de movimento é um vetor e tem direção e sentido iguais ao do vetor velocidade.
O automóvel (a) vai de leste para oeste, isto é, no sentido - x (ou - i).
O caminhão (c) vai do norte para o sul, isto é, no sentido - y (ou - j).

Pela lei da conservação (os vetores e versores estão em negrito):
Q antes = Q depois
ma.va + mc.vc = (ma + mc).v
1400.(- 35 i) + 2800.(- 50 j) = (1400 + 2800).v
4200.v = - 35.1400 i - 50.2800 j
v = - 35.1/3 i - 50.2/3 j
v = - 35/3 i - 100/3 j

Observe que o vetor velocidade tem direção e sentido nordeste-sudoeste.

O módulo da velocidade (v) é obtido por Pitágoras:
v² = (- 35/3)² + (- 100/3)²
v² = (1225 + 10000)/9
v ~ 35,32 km/h.