Uma bala de massa
é disparada com velocidade de
para dentro de um bloco de madeira de massa
, 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
, antes que o pêndulo volte a descer.
c) Calcule a energia cinética da bala antes da colisão com o bloco de madeira.
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
sendo disparada com uma velocidade de
em direção a um bloco de madeira de massa
. 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
.
Portanto:
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:
onde:
-
é a energia cinética, -
é a massa do objeto, -
é a velocidade do objeto.
Passo 4
Substituindo os valores na fórmula:
Passo 5
Calculando:
Primeiro, elevamos a velocidade ao quadrado:
Então:
Resposta
A energia cinética da bala antes da colisão com o bloco de madeira é de
.