Considere 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 à esquerda). Então, bloco + bala deslocam-se para cima, seu centro de massa elevando-se de uma altura
, antes que o pêndulo volte a descer. Calcule a energia cinética da bala antes da colisão com o bloco de madeira.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem uma bala de massa
que é disparada com uma velocidade de
dentro de um bloco de madeira que pesa
. Depois que a bala para no bloco, eles juntos sobem até uma altura
. O que precisamos encontrar é a energia cinética da bala antes dela colidir com o bloco. Vamos usar conceitos de cinemática e energia cinética para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, precisamos converter todas as unidades para o Sistema Internacional (SI) para facilitar os cálculos. A massa da bala está em gramas, então vamos converter para quilogramas:
Passo 3
A energia cinética (
) de um objeto é dada pela fórmula:
onde:
-
é a massa do objeto, -
é a velocidade do objeto.
Passo 4
Vamos substituir os valores na fórmula:
Passo 5
Calculando o quadrado da velocidade:
Passo 6
Agora, multiplicando os valores:
Resposta
A energia cinética da bala antes da colisão com o bloco de madeira é de 1250 Joules.