Enunciado
Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 8.1 - Ex. 5
Se uma bala é disparada em direção ao oeste, explique como a conversão de momento linear permite que você preveja que o recuo do rifle apontará exatamente para o leste. A energia é conservada nesse caso?
Passo 1
A conservação de momento linear garante o seguinte:
E o momento inicial do sistema (antes do disparo) era zero, então o momento final também tem que ser zero.
Portanto, se a bala é disparada para o oeste, a única forma de o momento se anular é se o recuo da arma for na mesma direção e sentido contrário, ou seja, para o leste.
Passo 2
Nesse caso não podemos garantir que a energia cinética é conservada.
O disparo acontece liberando a energia química da pólvora no rifle. Parte dessa energia é entregue para a bala, mas uma boa parte também vira energia sonora e térmica ao longo de todo o processo.
Resposta
O recuo tem que acontecer nessa direção para que o momento linear total seja sempre nulo. A energia cinética não se conversa.