- Uma bala de rifle, movendo-se a
, atinge um bloco de madeira macia, no qual penetra 10 cm . A massa da bala é de
. Suponha que a força que se opõe à penetração seja constante.
(a) Quanto tempo a bala gasta para parar?
(b) Qual a intensidade da força desaceleradora exercida pela madeira sobre a bala?
(a) Quanto tempo a bala gasta para parar?
(b) Qual a intensidade da força desaceleradora exercida pela madeira sobre a bala?
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que uma bala de rifle entra 10 cm (0,1 m) num bloco de madeira até parar. A bala tem velocidade inicial
,m/s e massa
,g (
,kg).
Conteúdo: movimento retilíneo uniformemente retardado (MRUV) e Lei de Newton ( ).
O que vamos precisar:
Conteúdo: movimento retilíneo uniformemente retardado (MRUV) e Lei de Newton (
O que vamos precisar:
- Fórmulas de cinemática para aceleração constante;
- Conversão de unidades;
- Segunda lei de Newton para achar a força.
Passo 2
Primeiro achamos a aceleração
, usando a fórmula do MRUV que liga velocidades, aceleração e deslocamento:
Aqui
(para quando pára),
,m/s e
,m. Então
O sinal negativo mostra que é desaceleração.
Passo 3
Agora, o tempo que a bala leva pra parar vem da equação
Logo
Passo 4
Por fim, a força média que a madeira faz na bala vem de
.
Convertendo ,g =
,kg:
Convertendo
O módulo da força (intensidade) é
,N (ou
,N).
Resposta
(a)
(b)
(b)