Uma bala, de massa 1,8 times 10^-3 kg, movendo-se a 500 m / s, encontra um grande bloco de madeira fixo e penetra 6,0 cm até parar. Admitindo que a desaceleração seja constante, calcule a fora exercida pelo bloco sobre a bala.

Passo 1

O enunciado dá uma bala de massa m=1,8times10^-3,kg que entra num bloco de madeira fixo com velocidade inicial v0=500,m/s e pára após penetrar s=6,0,cm=0,06,m. O conteúdo é cinemática (movimento com aceleração constante) e a Segunda Lei de Newton ( F=ma).

Passo 2

Usamos a equação de Torricelli para movimento com aceleração constante:
0 = v0^2 + 2,a,s
onde a é a aceleração (negativa, pois desacelera).

Passo 3

Isolando a e substituindo os valores:
a = -v0^22,s = -(500)^22cdot0,06 approx -2,08times10^6,m/s^2

Passo 4

Pela Segunda Lei de Newton, a força que o bloco exerce sobre a bala é
F = m,a = (1,8times10^-3)times(-2,08times10^6) approx -3,75times10^3,N
O sinal negativo indica que a força é oposta ao sentido do movimento.

Resposta

A magnitude da força exercida pelo bloco sobre a bala é aproximadamente
boxed3,75times10^3,N
(alvo ao movimento da bala).

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