UFRGS 2015 — questão 7 de Física
Enunciado em texto
Instrução: As questões 07 e 08 referem-se ao enunciado abaixo.
Na figura abaixo, estão representados dois pêndulos simples, X e Y, de massas iguais a 100 g. Os pêndulos, cujas hastes têm massas desprezíveis, encontram-se no campo gravitacional terrestre. O pêndulo Y encontra-se em repouso quando o pêndulo X é liberado de uma altura h = 0,2 m em relação a ele. Considere o módulo da aceleração da gravidade g = 10 m/s².
[Figura: dois pêndulos presos ao mesmo ponto de um suporte no teto. Y está parado, com a haste vertical. X está afastado para a esquerda, com a haste inclinada, e sua bolinha está a uma altura h acima da bolinha de Y (cotas tracejadas horizontais marcam o desnível h).]
Após a colisão, X e Y passam a mover-se juntos, formando um único pêndulo de massa 200 g. Se v é a velocidade do pêndulo X no instante da colisão, o módulo da velocidade do pêndulo de massa 200 g, imediatamente após a colisão, é
(A) 2v .
(B) v .
(C) v .
(D) v/ .
(E) v/2 .
(Enunciado e figura: Concurso Vestibular UFRGS 2015, Física — UFRGS.)
Transcrição do enunciado original da prova, reproduzido para fins de estudo. Todos os direitos do enunciado pertencem à Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Comissão Permanente de Seleção (COPERSE).
Resolução comentada
O que a questão pede: a velocidade do conjunto X + Y logo depois do choque.
Passo 1 — o que se conserva. Durante o choque, que é muito rápido, as forças entre X e Y são internas ao conjunto, e na horizontal não há força externa relevante. Então a quantidade de movimento do conjunto se conserva.
Passo 2 — conta. Antes: só X se move, com massa m = 100 g e velocidade v. Depois: os dois juntos, massa 2m, velocidade V:
⚠️ A armadilha: conservar a energia cinética: dá , a alternativa D. Mas, quando os corpos grudam, a colisão é perfeitamente inelástica: parte da energia cinética vira calor e deformação. Só a quantidade de movimento se conserva.
A ideia em uma frase: em toda colisão, a quantidade de movimento se conserva; se os corpos seguem grudados, a energia cinética não.
Resposta: alternativa E (v/2).
Vídeo em breve
A resolução em vídeo desta questão ainda não foi gravada. A explicação escrita acima está completa, passo a passo. Novos vídeos saem no canal do Professor Filatte.
Prefere navegar prova por prova? Abra esta questão no Filatte Resolve.