Question

UFRJ 2002
Uma bola de tênis de massa m colide contra uma parede fixa, conforme é mostrado na figura a seguir.

A velocidade da bola imediatamente antes do choque é perpendicular à parede e seu módulo vale Vo. Imediatamente após o choque, a velocidade continua perpendicular à parede e seu módulo passa a valer 2/3Vo.
Calcule em função de m e Vo:
A) O módulo da variação do momento linear da bola.
B) A variação de energia cinética da bola.

Answer 1

O calculo da quantidade de movimento é dado por:

Q = mv.

Onde, O impulso resultante é igual a variação das quantidades d emovimento.

IR = Delta(Q)

IR = Qf - Qi

IR = mvf - mvo

Sabendo que vf = 2/3vo

Obs:

Como a velocidade é um vetor, teremos que adotar o sentido de ida como negativo.

Então,

IR = m(2/3)Vo- m(-Vo)

IR = m( 2/3vo+vo)

IR = m( 2/3vo + 3/3vo)

IR = m( 5/3vo)

IR = (5/3vo)m = Delta(Q)
_________


b)

A variação da energia cinética será:

Delta(Ec) = Ecf - Eci

= mvf^2/2 - mvi^2/2

= m(2/3vo)^2÷2-m(vo)^2÷2

= m(4/9vo^2)/2-mvo^2/2

= m( 4/18vo^2) - mvo^2/2

= m( 2/9vo^2)-mvo^2/2

= m( 2/9vo^2- vo^2/2)

= mvo^2( 2/9-1/2)

= mvo^2( -5/18)

= (-5/18vo^2)m