Uma bala cuja massa é de
é atirada horizontalmente contra um bloco de madeira de
que está em repouso sobre uma superfície horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é 0,210 . A bala fica cravada no bloco, que é deslocado
.
a) Qual é a velocidade do bloco imediatamente depois que a bala parou dentro dele?
b) Qual era a velocidade da bala antes da colisão?
a) Qual é a velocidade do bloco imediatamente depois que a bala parou dentro dele?
b) Qual era a velocidade da bala antes da colisão?
Passo 1
Vamos organizar os dados e a estratégia. Temos uma bala de massa
que se incrusta num bloco de madeira de massa
. O coeficiente de atrito cinético entre bloc
ala e a superfície é
, e após a colisão o conjunto desliza
até parar.
Conteúdo usado:
– Para (a) aplicamos o Teorema do Trabalho e Energia (o atrito faz trabalho que retira toda energia cinética inicial do conjunto).
– Para (b) aplicamos a conservação do momento linear na colisão totalmente inelástica (bala crava no bloco).
Conteúdo usado:
– Para (a) aplicamos o Teorema do Trabalho e Energia (o atrito faz trabalho que retira toda energia cinética inicial do conjunto).
– Para (b) aplicamos a conservação do momento linear na colisão totalmente inelástica (bala crava no bloco).
Passo 2
Queremos a velocidade
do conjunto imediatamente após a colisão. Pelo Teorema do Trabalho e Energia, o trabalho do atrito é igual à variação de energia cinética:
Como
, temos
Substituindo
,
e
:
Passo 3
Agora, para achar a velocidade inicial da bala
antes da colisão, usamos conservação do momento linear na colisão inelástica:
Substituindo
,
e
:
Resposta
(a)
(b)
(b)