Question

Um bloco de 3kg está em repouso no topo de um plano inclinado. Esse bloco é solto e colide elasticamente com um bloco de 1kg que está em repouso na base do plano. Sabendo que velocidade dos blocos após a colisão é 3,0m/s, qual a altura do plano inclinado?

Answer 1

Resposta:

0,8 m

Explicação:

PRIMEIRO:

Inicialmente, o bloco em repouso no topo do plano inclinado( vamos chamá-lo de A) possui energia potencial gravitacional que é igual a m×g×h, em que m= massa, g= gravidade e h= altura.

Quando esse bloco A atinge o bloco B na base do plano, a energia que era potencial gravitacional de A foi transformada em energia cinética.(m×v²/2, em que v= velocidade).

Portanto, E potencial de A= E cinética de A

                             m×g×h   =  m×v²/2

                                  g×h   =  v²/2            

                                      v= $\sqrt{2gh}$    

SEGUNDO:

Agora vamos usar os conceitos de conservação da quantidade de energia, em que Q= m×v, e m= massa e v= velocidade. ("antes" representa o choque entre os blocos e "depois" representa o momento em que eles andam juntos após a colisão).

                            Q antes =  Q depois

                            Qa +  Qb=  Q(a+b unidos)

                     m×$\sqrt{2gh}$  +  0  =  (m a + m b) × 3m/s

       (Obs: Qb=0 pois ele estava em repouso com velocidade= 0)

                    3×$\sqrt{2gh}$  =  (3 + 1 ) ×3

                          $\sqrt{2gh}$ =  4

                           2gh =  16

                           2h=  16/10 (g= 10m/s²)

                            h=  0,8 m

 Se não entendeu pergunte, bons estudos!!! : )