CEFET/RJ
3- (
) Uma bala de
que se move a
atinge um bloco de madeira de 700 g inicialmente em repouso em uma superficie sem atrito. A bala atravessa o bloco e sai do outro lado com a velocidade reduzida para
. (b) Calcule a velocidade do centro de massa do sistema bala-bloco.
3- (
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos uma bala de
(que é igual a
) se movendo a
e atingindo um bloco de madeira de
(
) que está inicialmente em repouso. A bala atravessa o bloco e sai com uma velocidade reduzida para
. Precisamos calcular a velocidade do centro de massa do sistema bala-bloco.
Para isso, vamos usar o conceito de Centro de Massa, que nos ajuda a entender como a massa de um sistema está distribuída em termos de movimento. A fórmula para a velocidade do centro de massa (
) é:
Onde:
-
é a massa da bala, -
é a velocidade da bala, -
é a massa do bloco, -
é a velocidade do bloco.
Passo 2
Vamos identificar os valores que temos:
- Massa da bala,
- Velocidade inicial da bala,
- Massa do bloco,
- Velocidade inicial do bloco,
(já que está em repouso)
Passo 3
Agora, vamos aplicar a fórmula do centro de massa usando os valores iniciais, já que queremos a velocidade do centro de massa no início do movimento:
Substituindo os valores:
Passo 4
Vamos calcular o numerador e o denominador separadamente:
Passo 5
Agora, dividimos o numerador pelo denominador para encontrar a velocidade do centro de massa:
Resposta
A velocidade do centro de massa do sistema bala-bloco é aproximadamente
.
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