Angie, Brad e Carlos estão discutindo um problema de física em que duas balas idênticas são disparadas com velocidades iguais contra um bloco de madeira e outro de aço, ambos de mesma massa, em repouso sobre uma mesa livre de atrito. Uma das balas ricocheteia no bloco de aço, enquanto a outra fica incrustada no bloco de madeira. “Todas as massas e velocidades são iguais”, diz Angie, “de modo que eu acho que ambos terão a mesma velocidade após as colisões”. “Mas e quanto ao momentum?”, pergunta Brad. “Ao bater no bloco de madeira, a bala transfere todo seu momentum e toda sua energia para o bloco, de modo que o bloco de madeira deveria adquirir uma velocidade maior que a do bloco de aço”. “Eu acho que o ricocheteio é um fator importante”, replica Carlos, “O bloco de aço deve adquirir uma velocidade maior porque a bala ricocheteia nele e volta em sentido contrário”. Com qual dos três você concorda e por quê?

No caso do bloco de aço:

Ele não possui momento inicial por estar parado, mas adquire momento quando a bala ricocheteia.

Igualando as duas equações, já que o lado direito delas é igual:

Abrindo os momentos do lado esquerdo:

O sinal ficou negativo no primeiro momento porque a bala ricocheteia no bloco de aço e volta no sentido contrário.

Como o enunciado diz que os blocos têm massas iguais e as balas também, vamos chamar a massa dos blocos de e das balas de :

Agora podemos isolar a velocidade do bloco de aço:

E isso já é suficiente para dizermos que a velocidade do bloco de aço é maior que a do bloco de madeira com a bala presa, podemos reescrever como:

Como dá para ver, tem um termo do lado direito somado a outros dois termos, enquanto do lado esquerdo só tem a velocidade do bloco de aço.

E precisamos concordar com Carlos.