Enunciado
Física - Randall D. Knight- Ed: 2º - Capítulo 9.Exercícios e Problemas - Ex. 47
Em um teste balístico, uma bala de desloca-se horizontalmente, a , em direção a um alvo estacionário de de espessura e de massa e emerge do mesmo com velocidade de . O alvo é livre para se mover sobre uma superfície horizontal lisa.
a. Por quanto tempo a bala se encontra dentro do alvo? Qual é a força média que a bala exerce sobre o alvo?
b. Quanto vale a velocidade do alvo imediatamente após a bala emergir do mesmo?
Passo 1
Antes de entrar no alvo a bala tinha e depois que ela sai do alvo ela tem e como ela percorre uma distância então por Torricelli temos:
E consideração essa aceleração constante durante todo a trajetória nós teremos uma força média na bala igual a:
E o tempo que ela se encontra no alvo será de:
Nós podemos considerar isso pois a quantidade de movimento da bala será bem pequena para movimentar o alvo. Não fazendo com que haja um acréscimo considerável do .
Passo 2
Para a letra temos que supor o sistema após a bala entrar no alvo e após ela sair da seguinte forma:
E como todo o momento linear é conservado durante o sistema então:
Fazendo essa conta encontramos: