5) Um canhão está preso em um carro que está sobre uma superfície plana e horizontal sem atrito. Inicialmente, o sistema se encontra em repouso e, em um determinado instante, o canhão dispara uma bala para a direita com velocidade horizontal de módulo , para um observador em repouso fora do carro. A bala é, então, capturada por uma armadilha que está firmemente presa ao carro. A figura ilustra tal situação.

Sabendo que a bala de canhão tem massa menor que o resto do sistema, o que podemos concluir sobre a velocidade do sistema após a bala ter sido capturada?

(a) , para a esquerda.

(b) , para a direita.

(c)

(d) , para a direita.

(e) , para a direita.

Fala aí, galerinha!! Esse é um problema de conservação de momento linear e movimento do centro de massa. Bom, o que acontece é que temos um sistema que é composto pelo carro + caminhão + bala que está inicialmente em repouso. Depois, existe uma explosão, e uma coisa importante de se falar sobre as explosões é que só atuam, durante a explosão, forças internas do sistema. Após a explosão, a bala sai com velocidade e é capturada pelo carro depois, uma colisão inelástica. Bom, o fato é que como tudo acontece muito rápido, só agem no sistema as forças internas. E como o movimento do centro de massa do sistema é governado pela segunda lei de Newton:

Onde é a resultante das forças externas. Então, como só temos forças externas, o movimento do centro de massa é inalterado. Como o sistema estava em repouso inicialmente, o centro de massa continua em repouso com velocidade nula medida por um observador em repouso fora do carro.

E aí resolvemos essa 😊 Vamos para a próxima?