Um bloco de massa M passa pelo ponto A com uma velocidade d...
Durante a passagem pela distância AB, o bloco M perde 36% da sua energia mecânica até colidir com um segundo bloco de massa 3M, que se encontrava em repouso e posicionado no ponto B. Considere a colisão inelástica, unidimensional e que, a partir do ponto B, não há forças dissipativas. A perda total de energia mecânica do sistema, desde o momento em que o bloco de massa M passa pelo pontoA até imediatamente após a colisão dos blocos, em função de M, será de:
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São 3 momentos distintos:
- Momento 1: o bloco menor atinge o ponto A e tem velocidade de 10 m/s → v1
- Momento 2: o bloco menor percorreu o trecho AB e está na iminência do choque → v2
- Momento 3: imediatamente após o choque, os dois blocos deslocam-se com mesma velocidade (o choque é inelástico, portanto, os dois blocos seguem juntos) → v3
Momento 1:
Energia Mecânica em 1 = Energia cinética do bloco menor
EMEC1 = [M (10)²] / 2
EMEC1 = 50 M
Momento 2:
O enunciado nos fala que o bloco menor perdeu 36% de sua EMEC 1. Logo:
EMEC2 = 0,64 * 50M = 32 M
v2 = 8 m/s
Momento 3:
Para achar a velocidade final dos blocos, devemos aplicar o princípio da conservação da quantidade de movimento:
Qantes = Qdepois
M * v2 = (M + 3M) * v3
M * 8 = 4M * v3
v3 = 2 m/s
Calculando a Energia Mecânica:
EMEC3 = [(M + 3M) * (2)²] / 2 = 8M
A perda total de energia mecânica do sistema, desde o momento em que o bloco de massa M passa pelo ponto A até imediatamente após a colisão dos blocos =
EMEC1 - EMEC3 = 50 M - 8M = 42 M
Gabarito : (C)
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