UEPG 2024 (Vocacionada) — questão 32 de Física

Resolução comentada

O que a questão pede: julgar cinco afirmações sobre o encontro e a colisão perfeitamente inelástica dos blocos.

(01) Falsa. Na colisão perfeitamente inelástica os blocos saem grudados: a velocidade relativa de afastamento é zero, e o coeficiente de restituição é 0. (e = 1 é a colisão elástica.)

(02) Falsa. Conservação da quantidade de movimento, com os blocos juntos depois do choque:

$$2 \cdot 6 + 3 \cdot 4 = (2 + 3)\,v'$$

$$v' = \frac{24}{5} = 4{,}8\ \text{m/s}$$

O valor 5 m/s seria a média simples das velocidades, que ignora as massas diferentes.

(04) Falsa. Colisão perfeitamente inelástica é a que mais perde energia cinética. Conferindo:

$$E_{\text{antes}} = \frac{2 \cdot 36}{2} + \frac{3 \cdot 16}{2} = 60\ \text{J}$$

$$E_{\text{depois}} = \frac{5 \cdot 4{,}8^2}{2} = 57{,}6\ \text{J}$$

(08) Verdadeira. Funções horárias: $x_A = 6t$ e $x_B = 10 + 4t$. O encontro:

$$6t = 10 + 4t \;\Rightarrow\; t = 5\ \text{s}$$

(na posição x = 30 m).

(16) Verdadeira, para o movimento descrito no enunciado, antes do choque: $v_{A,B} = v_A - v_B = 6 - 4 = 2$ m/s. É essa aproximação de 2 m/s que fecha a distância de 10 m em 5 s. (Depois da colisão, com os blocos grudados, a velocidade relativa passa a ser zero.)

⚠️ A armadilha: a (02), tirar a média das velocidades. Na conservação da quantidade de movimento cada velocidade “pesa” pela sua massa: a velocidade final fica mais perto da do bloco mais pesado (4 m/s).

A ideia em uma frase: em toda colisão a quantidade de movimento se conserva; na perfeitamente inelástica os corpos saem juntos, e = 0 e parte da energia cinética se perde.

Resposta: soma 24 (08 + 16).