Question

Em uma experiência, um carrinho de massa 2 kg, movimentando-se com velocidade 6 m/s em um trilho de ar, choca-se com outro, de massa 4 kg, inicialmente em repouso. Sabendo que após a colisão os carrinhos movimentam-se juntos, a velocidade do conjunto formado pelos dois carrinhos e o módulo da variação de energia cinética devido à colisão são, respectivamente:
a) 3 m/s e 9 J
b) 2 m/s e 24 J
c) 2 m/s e 0
d) 2 m/s e 36 J
e) 3 m/s e 0

Answer 1

"ALTERNATIVA B".

Separando as informações, teremos:

Ma = 2Kg.
Va = 6m/s.
Mb = 4Kg.
Vb = 0m/s.


Nomenclaturas:

Ma = massa de A.
Va = velocidade de A.
Mb = massa de B.
Vb = velocidade de B.
Va' = velocidade de A depois da colisão.
Vb' = velocidade de B depois da colisão.
Vc' = Velocidade do conjunto depois da colisão.

Aplicação:

MaVa + MbVb = MaVa' + MbVb'.
(2 × 6) + (4 × 0) = (Ma + Mb) × Vc'.
12 + 0 = (2 + 4) × Vc'.
12 = 6 × Vc'.
12 / 6 = Vc'.
Vc' = 2 m/s.

Portanto, a velocidade do conjunto após a colisão é de 2m/s.

Agora vamis calcular a variação da energia cinética:

Ecf - Eci.

(ma × va^2) / 2 - (mc × vc ^2) /2.
(2 × 6^2) / 2 - (6 × 2^2) / 2.
2 × 36 / 2 - 6 × 4 / 2.
36 - 12 = 24J

Obs: Antes da colisão somente o carrinho A possui energia cinética, após a colisão, a energia cinetica equivale a energia da União dos carrinhos.

Espero ter ajudado! Qualquer dúvida pergunte.