Question

PUC-RJ 2013

Uma massinha de 0,3 kg é lançada horizontalmente com velocidade de 5,0 m/s contra um bloco de 2,7 kg que se encontra em repouso sobre uma superfície sem atrito. Após a colisão, a massinha se adere ao bloco.
Determine a velocidade final do conjunto massinha-bloco em m/s imediatamente após a colisão:

A)2,8
B)2,5
C)0,6
D)0,5
E)0,2

Answer 1

Quando um corpo colide com outro e, após a colisão os dois seguem juntos, o tipo de colisão é inelástica.

Quantidade de movimento da bolinha antes da colisão:

$\vec Q_{1} = m_{1} \vec v_{1}\\ \\ \vec Q_{1} = 0,3 \cdot 5\\ \\ Q_{1} = 1,5\ kg \cdot m/s$

Como o sistema não possui atrito, logo, o sistema é conservativo.

E quando isto ocorre, podemos igualar a quantidade de movimento inicial e a final.

A quantidade de movimento inicial é somente a da massinha, porque, o bloco estava parado (v =0).

Já a quantidade de movimento final, é a quantidade de movimento do conjunto inteiro (massinha + bloco).

$\textrm{Resolu\c{c}\~ao:}\\ \\ Q_{inicial} = Q_{final}\\ \\ Q_{1} = (m_{1} + m_{2}) \vec v\\ \\ 1,5 = (0,3 + 2,7) \vec v\\ \\ 1,5 = 3 \vec v\\ \\ 3\vec v = 1,5\\ \\ \vec v = \frac{1,5}{3}\\ \\ \boxed{\boxed{\vec v = 0,5m/s}}$

Alternativa D)