UFRJ, Sem Campus, Física 1, Roteiros de F1 - UFRJ - Roteiro 10 - Colisões, Questão 6b
Um caçador está parado sobre um lago congelado e essencialmente sem atrito, quando usa um rifle que dispara balas de a . A massa do caçador (incluindo sua arma) é , e o caçador segura a arma firmemente após o disparo. Ache a velocidade de recuo do caçador, caso ele dispare o rifle
(b) formando um ângulo de acima do plano horizontal.
Passo 1
Eaee!!! Belezinha? Bom... a questão nos diz que um caçador atira com um rifle sobre um lago congelado. Sabendo disso, queremos encontrar a velocidade de recuo do caçador logo após ele efetuar o disparo fazendo um ângulo de com a horizontal.
Para isso, podemos partir do princípio da conservação do momento:
“O momento linear total de um sistema isolado permanece constante se nenhuma força externa atuar sobre ele.”
Em outras palavras, temos:
Onde:
- e são as massas do caçador e da bala, respectivamente;
- e são as velocidades do caçador e da bala, respectivamente.
Obs: O índice serve apenas para dizer que trata-se do valor inicial (antes do disparo).
Mas calma lá... agora vamos calcular a velocidade da bala de acordo com a componente horizontal .
Dessa forma, essa componente se relaciona com o cosseno do ângulo formado. Portanto, temos:
E aí? Bora lá?
😉
Passo 2
Então... antes de substituirmos os valores, sabemos que antes do disparo a velocidade do caçador e da bala são iguais a zero.
Dessa forma, o momento inicial do sistema é zero, nos restando apenas o final:
Obs: a velocidade está negativa pois o caçador, depois do disparo, foi para a direção contrária a da bala.
Entendeu direitinho? Responde aee ;)
