Question

Maria e Luísa, ambas de massa M, patinam no gelo. Luísa vai ao encontro de Maria com velocidade de módulo V. Maria, parada na pista, segura uma bola de massa m e, num certo instante, joga a bola para Luísa. A bola tem velocidade de módulo v, na mesma direção de V.
Depois que Luísa agarra a bola, as velocidades de Maria e Luísa, em relação ao solo, são, respectivamente,

Answer 1

     Utilizando Equação da Conservação da Quantidade de Movimento na situação da Maria, que se trata de uma colisão elástica, pois os corpos se separam após a colisão, temos:

$(M+m)*V_{o}=M*V_{M}+m*v \\ 0=M*V_{M}+m*v \\ \boxed {V_{M}= \frac{-m*V}{M}}$
 
     A mesma fórmula pode ser aplicada no caso de Luísa, porém deve ser considerado que nessa situação a colisão é inelástica, já que os corpos permanecem unidos após a colisão. Fazendo isso, vem que:

$-M*V+m*v=(M+m)*V_{L} \\ \boxed {V_{L}= \frac{(m*v-M*V)}{(M+m)}}$

Obs: note que a quantidade de movimento da Luísa é negativo, pois sua velocidade está contra a velocidade da Maria.

Letra D

Answer 2

Resposta:

d) − m · v/M; (m · v − M · V)/(M+m).

Explicação:

(geekie)

Antes de jogar a bola, Maria e a bola estão em repouso, portanto, a quantidade de movimento desse sistema é nula. Como o sistema é isolado, podemos afirmar que:  

Qₛᵢₛₜ = Q’ₛᵢₛₜ  

0 = m · v + M · Vₘₐᵣᵢₐ  

Vₘₐᵣᵢₐ = – m · v/M

 Antes de agarrar a bola que tem velocidade v, Luísa tem velocidade – V. Assim:  

Qₛᵢₛₜ = Q’ₛᵢₛₜ  

m · v – M · V = (m +M) · Vₗᵤᵢₛₐ  

Vₗᵤᵢₛₐ = (m · v – M · V)/(M+m)