Question

Uma patinadora mirim de massa 20,0 kg se movimentando com a velocidade de 5,0 m/s colide com um objeto de massa 0,5 kg que se encontra em repouso. Após a colisão, o objeto se desloca com velocidade de 20,0 m/s na mesma direção e sentido da patinadora. Determine a velocidade relativa entre a patinadora e o objeto após a colisão em m/s.

15,5

25,0

34,5

35,0

35,5

Answer 1

Vamos lá: devido à ausência de forças externas e forças dissipativas, dizemos que nesse sistema de colisão, a quantidade de de movimento total deve manter-se constante.

→ ΔQi = ΔQf

→ Q = m×v

Assim, vamos igualar a quantidade de movimento inicial com a quantidade de movimento final para descobrirmos as velocidades finais:

→ ΔQi = ΔQf → 20 × 5 + 0,5 × 0 = 20 × v + 0,5 × 20 → v = 4,5m/s

Então, descobrimos que a velocidade final da patinadora é 4,5 m/s na mesma direção e sentido que o objeto. Logo, para descobrir a velocidade relativa entre a patinadora e o objeto, devemos subtrair a velocidade dela da velocidade do objeto:

→ Vrelativa = 20 - 4,5 = 15,5m/s