Enunciado

Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 8.1 - Ex. 32a

Um bloco de madeira e um revólver estão firmemente fixos nas extremidades opostas de uma longa plataforma montada sobre um trilho de ar sem atrito (figura abaixo). O bloco e o revólver estão separados de uma distância . O sistema está inicialmente em repouso. O revólver dispara uma bala que o abandona com uma velocidade , atingindo o bloco e nele se encravando. A massa da bala é e a massa do sistema revólver-plataforma-bloco é .

(a) Qual é a velocidade da plataforma imediatamente após a bala atingir o repouso dentro do bloco?

Passo 1

(a) Para começar o exercício, vamos definir o conjunto Terra, plataforma, arma, bala e bloco como um sistema isolado. Assim, temos que e a quantidade de movimento linear do sistema é conservado. Vamos considerar, também, que a direção positiva de do eixo será a direção da bala e denotaremos por as grandezas da bala e as da plataforma.

Passo 2

Como há conservação de momento linear e o sistema partiu do repouso, a soma de momento linear após o alojamento da bala deve ser igual a .

Quantidade de movimento logo após a bala sair do revólver:

Quantidade de movimento logo após a bala se alojar:

Como nunca pode ser , então:

Resposta

(a) A velocidade da plataforma após a bala se alojar no bloco de madeira será .

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