USP, Sem Campus, Física 1, Coletânea de Exercícios - Parte II - Colisões, Torque, Cinemática Angular, Questão 10a
Um atirador, com um rifle de apoiado ao ombro, dispara uma bala de , cuja velocidade na boca da arma é de .
Com que velocidade inicial a arma recua?
Passo 1
Eaew, belezinha?
Temos aqui um problema clássico de conservação do momentum linear e impulso! Quando um atirador usa uma arma sempre há uma coisa chamada recuo causado pela impulsionamento da bala para fora do cano da arma. O sistema arma bala pode ser considerado como um sistema de dois corpos, e, estando eles isolados, é necessário que
em que é o momentum linear total do sistema! Lembrando a definição do momentum linear como
iremos determinar
Com que velocidade inicial a arma recua?
Vem comigo!
Passo 2
Considerando que a variação do momentum linear total deve ser zero, temos que
ou simplesmente
Considerando que ambos estavam inicialmente em repouso , e usando a velocidade final da bala como , temos que
Vamos usar essa reação e obter a nossa velocidade de recuo!
Passo 3
Usando que a massa da bala é , e a massa do rifle como , temos que
A primeira alternativa foi isso! Te vejo na próxima! Tchau Tchau!