Uma bala de massa m=5 g é disparada com velocidade de 200 m / s para dentro de um bloco de madeira de massa M=4 kg, pendurado por dois fios longos, parando rapidamente (veja a figura abaixo). Então, bloco + bala deslocam-se para cima, seu centro de massa elevando-se de uma altura h, antes que o pêndulo volte a descer.
c) Calcule a energia cinética da bala antes da colisão com o bloco de madeira.

Passo 1

Vamos resumir a questão: Temos uma bala com massa de 5 g sendo disparada com uma velocidade de 200 m/s em direção a um bloco de madeira de massa 4 kg. O conteúdo da matéria aqui é energia cinética, e vamos precisar da massa e da velocidade da bala para calcular sua energia cinética antes da colisão.

Passo 2

Primeiro, vamos converter a massa da bala de gramas para quilogramas, já que a unidade padrão de massa no SI é o quilograma. Sabemos que 1 kg = 1000 g.
Portanto:
m = 5 g = 51000 kg = 0.005 kg

Passo 3

Agora, vamos usar a fórmula da energia cinética, que nos ajuda a calcular a energia que a bala possui devido ao seu movimento. A fórmula é:
Ec = 12 m v^2
onde:
  • Ec é a energia cinética,
  • m é a massa do objeto,
  • v é a velocidade do objeto.

Passo 4

Substituindo os valores na fórmula:
Ec = 12 times 0.005 kg times (200 m/s)^2

Passo 5

Calculando:
Primeiro, elevamos a velocidade ao quadrado:
(200 m/s)^2 = 40,000 (m/s)^2
Então:
Ec = 0.5 times 0.005 times 40,000 = 100 J

Resposta

A energia cinética da bala antes da colisão com o bloco de madeira é de 100 J.

Exercícios relacionados