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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 51 (1º exame) da FUVEST 1998

1º exame · Física: Colisões

— Sobre uma mesa horizontal de atrito desprezível, dois blocos A e B de massas m e 2m, respectivamente, movendo-se ao longo de uma reta, colidem um com o outro. Após a colisão os blocos se mantém unidos e deslocam-se para a direita com velocidade \vec{V}, como indicado na figura. O ÚNICO esquema que NÃO pode representar os movimentos dos dois blocos antes da colisão é:

Dois blocos em contato sobre uma mesa horizontal após a colisão: o bloco B (à esquerda) e o bloco A (à direita), deslocando-se juntos para a direita com vetor velocidade V.

Cinco esquemas (a, b, c, d, e) ilustrando os blocos B e A sobre a mesa horizontal antes da colisão, com os respectivos vetores velocidade e expressões algébricas.

As alternativas estão no enunciado, acima.

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
  5. E
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Resolução comentada

Na colisão, o sistema é isolado na horizontal (sem atrito), então a quantidade de movimento total se conserva. Como os blocos ficam unidos, a massa final é m+2m=3m e a quantidade de movimento depois é 3mV.

Antes da colisão, com B (massa 2m) à esquerda e A (massa m) à direita, e sinal positivo para a direita:

Q_{antes}=2m\,v_B+m\,v_A

Igualando a 3mV, devemos ter 2v_B+v_A=3V. Testando cada esquema:

  1. a) 2(1{,}5V)+0=3V ✓
  2. b) 2(2V)+(-V)=3V ✓
  3. c) 2(3V)+(-3V)=3V ✓
  4. d) 2(2V)+V=5V ✗
  5. e) 2(1{,}25V)+0{,}5V=3V ✓

Assim, só o esquema d não conserva a quantidade de movimento, e por isso não pode representar a situação antes da colisão. (Além disso, em d, ambos os blocos se movem para a direita e B, atrás, é mais rápido, então a colisão ocorreria, mas o resultado não bateria com V.)

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • A2(1{,}5V)+0=3V, conserva a quantidade de movimento, logo é possível.
  • B2(2V)+(-V)=3V, conserva a quantidade de movimento, logo é possível.
  • C2(3V)+(-3V)=3V, conserva a quantidade de movimento, logo é possível.
  • E2(1{,}25V)+0{,}5V=3V, conserva a quantidade de movimento, logo é possível.

Assuntos: Colisões, Impulso e quantidade de movimento.

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Ver como caiu na prova Questão 51 no caderno V da FUVEST 1998

Fonte: FUVEST 1998 · 1º exame. Prova oficial ↗