(1pt.) Usando a lei de conservação do momento linear
do sistema (bala-bloco), encontre a velocidade do sistema exatamente depois da colisão (quando a bala gruda no bloco e mola não comprimida).
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre a lei de conservação do momento linear. A gente tem um sistema formado por uma bala e um bloco. Quando a bala gruda no bloco durante a colisão, queremos descobrir qual a velocidade desse sistema combinado logo após a colisão, sabendo que a mola ainda não está comprimida. Vamos precisar usar a fórmula do momento linear:
, onde
é a massa e
é a velocidade.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a lei de conservação do momento linear diz que, em um sistema isolado, o momento linear total antes da colisão é igual ao momento linear total depois da colisão. Ou seja:
Passo 3
Vamos identificar o que compõe o momento antes e depois da colisão:
- Antes da colisão: Só a bala está em movimento, então o momento total é o momento da bala.
- Depois da colisão: A bala e o bloco estão juntos, movendo-se com a mesma velocidade, então o momento total é a soma dos momentos da bala e do bloco.
Passo 4
Vamos chamar:
-
de massa da bala, -
de velocidade da bala antes da colisão, -
de massa do bloco, -
de velocidade comum do sistema bala-bloco após a colisão.
Aplicando a conservação do momento:
Passo 5
Agora, isolamos a velocidade
:
Resposta
A velocidade do sistema bala-bloco exatamente depois da colisão é: