Um projétil de massa 20 g é disparado perpendicularmente contra uma porta de madeira de 8,0 cm de espessura. O projétil atinge a porta com velocidade de 250m/s e a abandona com 150m/s. O módulo de impulso que o projétil recebeu ao atravessar a porta em N • s foi de?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre impulso, que é uma grandeza da física que relaciona a mudança de momento de um objeto com a força que age sobre ele durante um certo tempo. A gente vai precisar saber a massa do projétil, as velocidades antes e depois de passar pela porta, e usar essas informações para calcular o impulso.
Passo 2
Primeiro, vamos converter a massa do projétil de gramas para quilogramas, porque na física usamos o kg como unidade padrão de massa. Sabemos que:
Então,
Passo 3
Agora, vamos calcular o momento inicial e o momento final do projétil. O momento (ou quantidade de movimento) é dado pela fórmula:
Onde:
- $ p $ é o momento,
- $ m $ é a massa,
- $ v $ é a velocidade.
Momento Inicial:
O projétil atinge a porta com velocidade de 250 m/s.
Momento Final:
Depois de passar pela porta, a velocidade é de 150 m/s.
Passo 4
Agora, vamos encontrar a mudança no momento ($ \Delta p $), que é a diferença entre o momento final e o momento inicial:
O sinal negativo indica que o impulso agiu na direção contrária ao movimento do projétil.
Resposta
O módulo do impulso que o projétil recebeu ao atravessar a porta é de 2 N·s.