Dois cavaleiros se deslocam em sentidos contrários em um trilho de ar linear sem atrito (figura 'a'). Depois da colisão (figura 'b'), o cavaleiro B se afasta com velocidade final de +2,0 m/s (figura 'c'). Qual a velocidade final do cavaleiro A?
Soluções para a tarefa
Essa é uma típica questão de conservação do momento linear. Momento linear é uma grandeza que associa massa e velocidade. Como a energia sempre é conservada (desprezando o atrito e outras forças dissipativas), o momento linear do cavaleiro A tem que ser igual ao do cavaleiro B, antes e depois da colisão.
A equação do momento linear é p = m.V, onde p é o momento linear, m é a massa e V é a velocidade.
Como o momento linear se conserva,
pAantes + pBantes = pAdepois + pBdepois, então temos:
mA.VAi + mB.VBi = mA.VAf + mB.VBf
(Onde VAi, VBi são velocidades iniciais de A e B e VAf e VBf são velocidades finais de A e B)
Substituindo os valores:
mA.VAi + mB.VBi = mA.VAf + mB.VBf
0,5.2 + 0,3.(-2) = 0.5.VAf + 0,3.2
(Lembrando, para a direita é positivo, para a esquerda é negativo)
1 - 0,6 = 0,5.VAf + 0,6
0,5.VAf = -0,2
VAf = -0,4 m/s