Questão 16
IME 2013
[IME - 2013/2014 - 1a fase] Dois corpos iguais deslizam na mesma direção e em sentidos opostos em um movimento retilíneo uniforme, ambos na mesma velocidade em módulo e à mesma temperatura. Em seguida, os corpos colidem. A colisão é perfeitamente inelástica, sendo toda energia liberada no choque utilizada para aumentar a temperatura dos corpos em 2 K. Diante do exposto, o módulo da velocidade inicial do corpo, em m/s, é
Dado: Calor específico dos corpos:
Gabarito:
Resolução:
A quantidade de movimento deve se conservar. Portanto os momentos iniciais e finais sçao iguais.
Como as massas dos dois corpos são iguais e possuem velocidades de mesmo módulo, direção e sentidos opostos, a quantidade de movimento total do sistema é nula. A colisão sendo inelástica nos permite concluir que os dois corpos permanecerão juntos após a colisão e, como a quantidade de movimento resultante deve ser igual à anterior, ambos terão velocidade nula., logo toda a energia cinética do sistema será usada exclusivamente para o aquecimento dos corpos.
A quantidade de calor necessária para aquecer cada corpo em 2 Kelvins :
Como os dois corpos aqueceram em 2K, então a energia mecânica total dissipada é 8m.