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Exercícios Resolvidos de Teorema Impulso-Momento Linear

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Enunciado

USP, Sem Campus, Física 1, Coletâneas de Exercícios - Parte II, Questão 13a

Um bloco de madeira, de 1, 0 kg, está ligado a uma mola de constante de força 200 N/m e repousa sobre uma superfície horizontal lisa. Uma bala de 20 g atinge o bloco e comprime a mola de 13, 3 cm.

a. Calcular a velocidade da bala antes da colisão.

Passo 1

Eaew, belezinha?

Temos que determinar a velocidade da bala antes da colisão, para isso vamos utilizar a conservação do momento linear e da energia mecânica. Vamos lá!

Passo 2

Temos que a energia inicial do bloco juntamente com a bala, logo após a colisão, é dada pela energia cinética, pois a mola não está comprimida. Já a energia final é quando o bloco comprime a mola de 13, 3 cm, e toda energia é potencial, pois nessa situação a sua velocidade é nula

E i = E f

1 2 ( m B + m b ) v B 2 = 1 2 k x 2

Então, substituindo os valores conseguimos obter a velocidade do bloco logo após a colisão,

v B = k m B + m b x = 200 1,02 0,133 = 1,86 m .

Passo 3

Temos que o momento inicial é dado pelo momento da bala e o momento final, depois da colisão, é dado pelo momento do bloco juntamente com a bala,

P i = P f

m b v b = ( m b + m B ) v B

Então, substituindo os valores conseguimos obter a velocidade da bala no momento da colisão

v b = ( m b + m B ) v B m b   = 1,02 ( 1,86 ) 0,02 = 94,86   m / s .

A questão foi isso! Te vejo na próxima! Tchau Tchau!

Resposta

v b = 94,86   m / s .

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