Questão 278
ITA 2014
(ITA 2014) Um disco rígido de massa M e centro O pode oscilar sem atrito num plano vertical em torno de uma articulação P. O disco é atingido por um projétil de massa m M que se move horizontalmente com velocidade
no plano do disco.
Após a colisão, o projétil se incrusta no disco e o conjunto gira em torno de P até o ângulo θ. Nestas condições, afirmam-se:
I. A quantidade de movimento do conjunto projétil + disco se mantém a mesma imediatamente antes e imediatamente depois da colisão.
II. A energia cinética do conjunto projétil + disco se mantém a mesma imediatamente antes e imediatamente depois da colisão.
III. A energia mecânica do conjunto projétil + disco imediatamente após a colisão é igual à da posição de ângulo θ/2.
É (são) verdadeira( s) apenas a( s) assertiva( s)
I.
I e II.
I e III.
II e III.
III.
Gabarito:
III.
Resolução:
Analisando as alternativas:
I. A quantidade de movimento do conjunto projétil + disco se mantém a mesma imediatamente antes e imediatamente depois da colisão.
Falsa: Durante a colisão há variação no momento linear causada pelo Impulso da força aplicada pelo apoio P sobre o disco.
II. A energia cinética do conjunto projétil + disco se mantém a mesma imediatamente antes e imediatamente depois da colisão.
Falsa: a energia só se conserva nas colisões elásticas, que não é o caso quando o projétil fica incrustado no disco.
III. A energia mecânica do conjunto projétil + disco imediatamente após a colisão é igual à da posição de ângulo θ/2.
Verdadeira: todas as forças que atuam no sistema são conservativas, então a energia se conserva para todos os momentos após a colisão.