Uma bala de massa m=10 \mathrm{~g} é disparada com velocidade de 300 \mathrm{~m} / \mathrm{s} para dentro de um bloco de madeira de massa M=3 \mathrm{~kg}, pendurado por doís fios longos.
Se a bala fica presa no bloco, calcule a velocidade do sistema ( b a l a+b l o c o ) logo após a colisão da bala com o bloco.

Passo 1

O enunciado diz que uma bala de massa m=10\text{ g} (ou seja, 0,01\text{ kg}) é disparada com velocidade inicial u=300\text{ m/s} contra um bloco de madeira de massa M=3\text{ kg}, pendurado por fios longos. A bala fica presa no bloco, caracterizando uma colisão perfeitamente inelástica. O que precisamos usar aqui é a conservação do momento linear no instante imediatamente antes e depois da colisão.

Passo 2

Pela conservação do momento linear temos:
m\,u + M\cdot 0 \;=\;(M + m)\,v
onde v é a velocidade comum de bloco e bala logo após o impacto.

Passo 3

Substituindo m=0,01\text{ kg}, u=300\text{ m/s} e M=3\text{ kg} na equação:
0,01\cdot 300 = (3 + 0,01)\,v
3 = 3{,}01\,v
v = \frac{3}{3{,}01}\approx 0{,}9967\text{ m/s}

Resposta

A velocidade de bloco e bala imediatamente após a colisão é aproximadamente 0{,}997\text{ m/s}.

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