Question

Qual é a relação matemática das velocidades antes e após o choque para dois carros iguais, um se movendo e em direção a outro parado, em uma pista sem atrito?

Answer 1

Resposta:

A soma das velocidades dos dois carros após a colisão deve ser igual a velocidade inicial do carro que se movia.

Explicação:

Em uma colisão normalmente não há conservação de energia mecânica já que grande parte dela é dissipada na forma de calor e energia sonora. Mas em toda colisão em que não há forças externas atuando há uma grandeza invariante: a quantidade de movimento (também chamada de momento linear).

A quantidade de movimento(Q) é uma grandeza vetorial ,porém , em movimentos unidimensionais podemos trata-la como escalar associando um sinal ao sentido. Logo, definimos Q (de forma escalar) por:

Q=m·v

No caso em questão, a quantidade de movimento é conservada ( pois não há atrito e o movimento ocorre horizontalmente), portanto:

$Q_{i} =Q_{f}$   ⇒  $m.v_{i} = m.v_{1} +m.v_{2}$    ⇒ $v_{i} =v_{1} +v_{2}$