O trilho de ar é um dispositivo utilizado em laboratórios de física para analisar movimentos em que corpos de prova (carrinhos) podem se mover com atrito desprezível. A figura ilustra um trilho horizontal com dois carrinhos (1 e 2) em que se realiza um experimento para obter a massa do carrinho 2. No instante em que o carrinho 1, de massa 150,0 g, passa a se mover com velocidade escalar constante, o carrinho 2 está em repouso. No momento em que o carrinho 1 se choca com o carrinho 2, ambos passam a se movimentar juntos com velocidade escalar constante. Os sensores eletrônicos distribuídos ao longo do trilho determinam as posições e registram os instantes associados à passagem de cada carrinho, gerando os dados do quadro.
Com base nos dados experimentais, o valor da massa do carrinho 2 é igual a
A) 50,0 g.
B) 250,0 g.
C) 300,0 g.
D) 450,0 g.
E) 600,0 g.
Solução
Em colisões devemos usar o momento linear para saber as velocidades de cada veículo, o momento linear é dado por:
Antes da colisão temos que
E após a colisão, como ambos os carros andam juntos eles possuem então a mesma velocidade
Sabendo que em uma colisão Δp=0 , então
De acordo com a tabela, o carrinho 1 percorre, em MRU, uma distância de 15 cm em um
intervalo de tempo de 1 segundo. Portanto
E a velocidade final de acordo com a tabela, temos:
Substituindo os valores:
Alternativa C
