Questão 19
UNESP 2011
(UNESP - 2011 - 2 FASE) A montagem de um experimento utiliza uma pequena rampa AB para estudar colisões entre corpos. Na primeira etapa da experiência, a bolinha I é solta do ponto A, descrevendo a trajetória AB, escorregando sem sofrer atrito e com velocidade vertical nula no ponto B (figura 1).
Com o auxílio de uma folha carbono, é possível marcar o ponto exato C onde a bolinha I tocou o chão e com isto, conhecer a distância horizontal por ela percorrida (do ponto B’ até o ponto C de queda no chão), finalizando a trajetória ABC.
Na segunda etapa da experiência, a bolinha I é solta da mesma forma que na primeira etapa e colide com a bolinha II, idêntica e de mesma massa, em repouso no ponto B da rampa (figura 2).
Admita que as bolinhas I e II chegam ao solo nos pontos C1 e C2, percorrendo distâncias horizontais de mesmo valor (d1 = d2), conforme a figura 3.
Sabendo que H = 1 m; h = 0,6 m e g = 10 m/s2, determine as velocidades horizontais da bolinha I ao chegar ao chão na primeira e na segunda etapa da experiência.
Gabarito:
Resolução:
Conservando a energia mecânica de B para A:
Horizontalmente de B para C a velocidade é constante:
Posterior à 1ª etapa temos uma colisão oblíqua entre as bolinhas I e II.
Sendo o deslocamento horizontal durante a queda igual para ambas as bolinhas, estas terão velocidade de mesmo módulo após a colisão.
Portanto: