Admita uma colisão frontal totalmente inelástica entre um objeto que se move com velocidade inicial v0 e outro…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Avaliar e prever efeitos de intervenções nos ecossistemas, e seus impactos nos seres vivos e no corpo humano, com base nos mecanismos de manutenção da vida, nos ciclos da matéria e nas transformações e transferências de energia, utilizando representações e simulações sobre tais fatores, com ou sem o uso de dispositivos e aplicativos digitais (como softwares de simulação e de realidade virtual, entre outros).
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Admita uma colisão frontal totalmente inelástica entre um objeto que se move com velocidade inicial v0 e outro objeto inicialmente em repouso, ambos com mesma massa. Nessa situação, a velocidade com a qual os dois objetos se movem após a colisão equivale a: (UERJ 2015)
- A) v0/2
- B) v0/4
- C) 2v0
- D) 4v0
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique o tipo de colisão. Colisão totalmente inelástica é aquela em que os corpos ficam unidos após o choque e movem-se com a mesma velocidade final.
- Aplique a conservação da quantidade de movimento, que vale em sistemas isolados de forças externas resultantes nulas. Antes da colisão, o objeto de massa m se move com v0 e o outro, de mesma massa m, está em repouso. Logo, a quantidade de movimento total inicial é m·v0 + m·0 = m·v0.
- Após a colisão, os dois objetos formam um conjunto de massa 2m que se move com velocidade V. A quantidade de movimento final é 2m·V.
- Iguale as quantidades de movimento: m·v0 = 2m·V. Cancelando m, obtém-se V = v0/2.
- Conclusão. A velocidade após a colisão é v0/2, correspondente à alternativa A, que coincide com o gabarito oficial.
- Por que as outras estão erradas: a alternativa B (v0/4) resultaria de dividir a velocidade por quatro, o que não corresponde à conservação da quantidade de movimento com massa total 2m. A alternativa C (2v0) indicaria que a velocidade aumentou, o que é impossível em uma colisão inelástica, pois parte da energia cinética é dissipada. A alternativa D (4v0) também viola a conservação da quantidade de movimento, pois daria uma quantidade de movimento final muito maior que a inicial.
💡 Dica: Use a conservação da quantidade de movimento para calcular a velocidade final.
Alternativa por alternativa
CORRETA. Após a colisão inelástica, os dois objetos se movem juntos com velocidade v0/2, obtida pela conservação da quantidade de movimento.
O aluno pode ter dividido a massa total por dois duas vezes ou confundido a massa do conjunto final, achando que a velocidade cai pela metade novamente.
O aluno pode ter achado que a velocidade dobra por causa da junção dos dois objetos, pensando que a massa somada faz a velocidade aumentar, sem aplicar a conservação da quantidade de movimento.
Por que engana: Confundir colisão elástica com inelástica e aplicar energia cinética em vez de momento linear.
O aluno pode ter multiplicado a velocidade pelo número de objetos ou pelo fator de massa, sem perceber que a quantidade de movimento total deve permanecer igual à inicial.
Raio-X da questão
colisão inelástica, conservação momento
avaliacao
conservação da quantidade de movimento · cinemática básica
Estude conservação da quantidade de movimento em colisões inelásticas.
Confundir colisão elástica com inelástica e aplicar energia cinética em vez de momento linear.
tomada_decisao
abstrato
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