Dois veículos colidem e permanecem presos: m1=1000 kg, v1=20 m/s; m2=1500 kg, v2=10 m/s na mesma direção…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Dois veículos colidem e permanecem presos: m1=1000 kg, v1=20 m/s; m2=1500 kg, v2=10 m/s na mesma direção. Calcule a velocidade final, a variação da energia cinética e explique as transformações de energia e implicações para práticas sustentáveis de recuperação energética.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Conservação do momento: v_f=(1000·20+1500·10)/(2500)=35000/2500=14 m/s. Energias: E_ci=0.5·1000·20^2 +0.5·1500·10^2=275000 J; E_cf=0.5·2500·14^2=245000 J. ?E_c=-30000 J dissipados em deformação, calor e som. Discussão: o momento se conserva mesmo em colisões inelásticas; a perda de E_c indica conversão em outras formas. Em práticas sustentáveis, reduzir perdas com materiais de absorção recicláveis, sistemas de recuperação térmica e projeto que minimize danos aumenta eficiência e reduz impacto ambiental.
Explicação
A solução utiliza a conservação do momento linear para calcular a velocidade final dos veículos após a colisão, confirmando que o momento se mantém constante em colisões inelásticas. A variação da energia cinética é calculada, evidenciando a transformação de energia em outras formas, como calor e som, devido à deformação dos veículos. A discussão sobre práticas sustentáveis destaca a importância de minimizar perdas energéticas e o uso de materiais recicláveis para aumentar a eficiência e reduzir o impacto ambiental.
Raio-X da questão
conservação da quantidade de movimento
avaliacao
conservação da quantidade de movimento · energia cinética
Revisar as leis da conservação de energia e quantidade de movimento.
O aluno pode confundir a conservação da quantidade de movimento com a conservação da energia, aplicando a fórmula errada para calcular a velocidade final.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cotidiano
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