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Curso: Física - Ensino Médio > Unidade 7
Lição 3: Colisões inelásticasRevisão sobre colisões inelásticas
Vamos rever os principais conceitos e habilidades para colisões inelásticas e entender como determinar se uma colisão é elástica ou inelástica.
Termos-chave
| Termo (símbolo) | Significado | |
|---|---|---|
| Colisão inelástica | Colisão que conserva o momento, mas não conserva a energia cinética. | |
| Colisão totalmente inelástica | Colisão em que os objetos permanecem unidos após colidir e têm a mesma velocidade vetorial final. Também chamada de colisão perfeitamente inelástica. | |
| Explosão | Colisão inelástica inversa em que o momento é conservado e a energia cinética aumenta. |
Como determinar se uma colisão é elástica ou inelástica
Se os objetos permanecem unidos após a colisão, temos uma colisão perfeitamente inelástica. Quando os objetos não permanecem unidos após a colisão, podemos determinar o tipo de colisão, calculando a energia cinética inicial e comparando-a com a energia cinética final. Se a energia cinética for a mesma, a colisão é elástica. Se a energia cinética variar, a colisão é inelástica, quer os objetos permaneçam unidos ou não. Em qualquer um dos casos, em colisões sem forças externas, o momento é conservado.
Exemplos de colisões inelásticas
O pêndulo balístico é um dispositivo em que um projétil, como uma bala, é atirado contra um bloco pesado de madeira suspenso e estático. Parte da energia cinética é transformada em calor e som, e parte é usada para deformar o bloco. No entanto, o momento é conservado. Consequentemente, o bloco balança com uma certa velocidade escalar depois da colisão.
Podemos usar essas duas leis da conservação para encontrar o valor de diferentes incógnitas, dependendo das variáveis fornecidas. Por exemplo, podemos usar a altura máxima do balanço para determinar a energia cinética do bloco depois da colisão. Em seguida, podemos usar a conservação do momento para calcular a velocidade escalar inicial do projétil.
Outro exemplo de colisão inelástica é a queda de uma bola de argila. A bola de argila não quica; pelo contrário, ela perde energia cinética através da deformação quando atinge o solo e muda sua forma. Do mesmo modo, os carros foram projetados para amassar quando colidem. Uma batida de carro transforma parte da energia cinética inicial do carro em calor, som e deformação do carro.
Erros comuns e conceitos equivocados
- Às vezes, as pessoas acham que os objetos devem permanecer unidos em uma colisão inelástica. No entanto, os objetos só permanecem unidos durante uma colisão perfeitamente inelástica. Os objetos podem quicar ou explodir, e ainda assim, a colisão será considerada inelástica desde que a energia cinética não seja conservada.
- Às vezes, as pessoas acham que a energia cinética se perde apenas durante as colisões inelásticas. As colisões são consideradas inelásticas quando a energia cinética não é conservada, mas isso pode ocorrer como resultado da perda ou ganho de energia cinética. Por exemplo, em uma colisão do tipo explosão, a energia cinética aumenta.
- É comum as pessoas tentarem conservar a energia em uma colisão. Só podemos fazer isso se soubermos que a colisão é perfeitamente elástica.
Saiba mais
Para saber mais sobre as colisões inelásticas, assista ao nosso vídeo sobre colisões elásticas e inelásticas.
Para verificar seus conhecimentos e aprimorar esses conceitos, resolva os exercícios sobre propriedades das colisões elásticas e inelásticas.
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