Uma bala de
que se move a
atinge um bloco de madeira de 700 g inicialmente em repouso em uma superfície sem atrito. A bala atravessa o bloco e sai do outro lado com a velocidade reduzida para
. Qual é a velocidade do centro de massa do sistema bala-bloco?
Passo 1
Vamos entender a questão: temos uma bala de
que está se movendo a
. Ela atinge um bloco de madeira de
que está parado em uma superfície sem atrito. Após passar pelo bloco, a bala sai com uma velocidade reduzida de
. Precisamos encontrar a velocidade do centro de massa do sistema bala-bloco. Para resolver isso, vamos usar conceitos de momento linear e movimento do centro de massa.
Passo 2
Primeiro, vamos converter as massas de gramas para quilogramas para facilitar os cálculos:
- Massa da bala:
- Massa do bloco:
Passo 3
O movimento do centro de massa (
) de um sistema isolado sem forças externas é constante. Isso significa que a velocidade do centro de massa antes da colisão é igual à velocidade após a colisão.
Passo 4
Vamos calcular a velocidade do centro de massa antes da colisão. Como o bloco está inicialmente em repouso, sua velocidade inicial (
) é
. A velocidade inicial da bala (
) é
. A fórmula para a velocidade do centro de massa é:
Substituindo os valores:
Passo 5
Portanto, a velocidade do centro de massa do sistema bala-bloco é aproximadamente
.
Resposta
A velocidade do centro de massa do sistema bala-bloco é aproximadamente
.