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Enunciado

Física - Fundamentos de Física - Mecânica Volume 1 - 8ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 8º - Capítulo 9.9 - Ex. 50

Uma bala de 5,20   g que se move a 672   m / s atinge um bloco de madeira de 700   g inicialmente em repouso sobre uma superfície sem atrito. A bala atravessa o bloco e sai do outro lado com a velocidade reduzida para 428   m / s . (a) Qual é a velocidade final do bloco? (b) Qual é a velocidade do centro de massa do sistema bala-bloco?

Passo 1

  1. Oi pessoal! Tudo bom? Essa é uma questão de aplicação direta de fórmula! Queremos calcular a velocidade final do bloco, certo!?

    2. Para isso, vamos escolher um eixo x na direção do movimento da bala e aplicar a lei de conservação do momento. Assim, teremos:

    m b a l a v → i = m b a l a v → 1 + m b l o c o v → 2

    Pelo enunciado, sabemos que a massa da bala m b a l a = 5,20   g e a velocidade inicial v → i = 672   m / s .

    Após atravessar o bloco, temos a velocidade v → 1 = 428   m / s . Queremos encontrar a velocidade final v → 2 . Substituindo os valores, temos

    5,2 g 672 m s = 5,2 g 428 m s + 700 g v → 2

    Isolando v 2 , temos que

    v 2   =   1,81   m / s

    Beleza?!

    Passo 2

  2. Agora queremos calcular a velocidade do centro de massa do sistema bala-bloco. Para isso, temos que lembrar que uma das consequências da lei de conservação do momento é o fato de que a velocidade do centro de massa não é afetada pela colisão.

Assim, tanto faz calcularmos a velocidade do centro de massa antes ou depois da colisão!

Aqui nós vamos realizar o cálculo antes da colisão, beleza?!

v → C M = m b a l a v → i m b a l a + m b l o c o

Substituindo os valores,

v → C M = 5,2 g 672 m s 5,2 g + 700   g = 4,96 m / s

Ou seja, a velocidade do centro de massa do sistema bala-bloco é de 4,96 m / s .

Resposta

  1. v 2 = 1,81 m s
  2. v → C M = 4,96 m s

Traquilo galera? Bora resolver mais questões então

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