(3) (FUVEST-MODELO ENEM) - Um vagão A. de mas- sa 10t move-se com velocidade escalar igual a 0,40m/s sobre trilhos horizontais sem atrito até colidir com um outro vagão, B, de massa 20t, inicialmente em repouso. Após a colisão, 0 vagão A fica parado A energia cinética final do vagão B vale: a) 1,0cdot 10^2J b) 2,0cdot 10^2J 4,0cdot 10^2J d) 8,0cdot 10^2J e) 1,6cdot 10^3J

Para resolver esse problema, podemos usar a conservação da energia mecânica. Antes da colisão, o vagão A tem energia cinética, enquanto o vagão B está em repouso e, portanto, não possui energia cinética.<br /><br />A energia cinética de um corpo é dada pela fórmula:<br /><br />\[ KE = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 \]<br /><br />Onde:<br />- KE é a energia cinética<br />- m é a massa do corpo<br />- v é a velocidade do corpo<br /><br />No caso do vagão A, temos:<br />- m = 10 t (onde t é a unidade de massa tonelada, 1 t = 1000 kg)<br />- v = 0,40 m/s<br /><br />Substituindo esses valores na fórmula, temos:<br /><br />\[ KE_A = \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot (1000) \cdot (0,40)^2 \]<br /><br />Simplificando a expressão, temos:<br /><br />\[ KE_A = 800 \, J \]<br /><br />Portanto, a energia cinética inicial do vagão A é de 800 J.<br /><br />Após a colisão, o vagão A fica parado, o que significa que sua energia cinética final é zero. Já o vagão B adquire energia cinética após a colisão.<br /><br />A energia cinética final do vagão B é igual à energia cinética inicial do vagão A, pois a energia mecânica é conservada.<br /><br />Portanto, a energia cinética final do vagão B é de 800 J.<br /><br />A resposta correta é a alternativa a) $1,0\cdot 10^{2}J$.