Um bloco de massa M=5,4 kg em repouso em uma mesa horizontal sem atrito, está ligada a um suporte rígido através de uma mola de constante elástica K= 6000 N / m. Uma bala de massa m=9,5 kg e velocidade v de módulo 630 m / s atinge o bloco e fica alojada nele. Supondo que a compressão da mola é desprezível até a bala se alojar no bloco, determine: a velocidade do bloco imediatamente após a colisão;

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que a gente tem um bloco de massa
M = 5,4;kg
parado numa mesa sem atrito, preso a uma mola de constante
K = 6000;N/m,
e uma “bala” de massa
m = 9,5;kg
chegando com velocidade
v = 630;m/s
e se alojando no bloco.
O assunto aqui é colisão completamente inelástica (a bala gruda no bloco), e pra descobrir a velocidade logo após o choque usamos conservação do momento linear.

Passo 2

Conservação do momento linear diz que, só durante a colisão (antes de a mola começar a “sentir” a parada), o momento total se conserva:
pinicial = pfinal
Antes da colisão, só a bala está em movimento, então
prm in = m,v + Mcdot 0 = m,v
Depois, bala + bloco viram um único corpo de massa prm fin = (m + M),V com velocidade . Então

Passo 3

Igualando os momentos:
m,v = (m + M),V Longrightarrow V = m,vm + M
Agora é só pôr os números (tudo em SI):
V = 9,5 times 6309,5 + 5,4 = 598514,9 approx 401,7;m/s

Resposta

A velocidade do conjunto bloco+bala imediatamente após a colisão é cerca de
boxed402;m/s

Exercícios relacionados