Explique porque um canhão move-se para trás no momento em que uma bala é disparada por ele.

Passo 1

O enunciado pergunta por que um canhão sofre um recuo (movimenta-se para trás) no instante em que dispara uma bala. O conteúdo envolvido é a conservação do momento linear (quantidade de movimento) e a terceira lei de Newton (ação e reação). Vamos usar essas ideias para explicar fisicamente o recuo do canhão.

Passo 2

Pela terceira lei de Newton, ao bala sair do canhão, a bala exerce sobre o canhão uma força igual em módulo e oposta em direção à força que o canhão exerce sobre a bala. Esse par força–reação faz com que, no momento do disparo, o canhão receba um impulso (variação de momento) para trás.

Passo 3

Em termos de momento linear, antes do disparo o sistema “canhão + bala” está em repouso, portanto o momento total inicial é
\mathbf{p}_{\text{inicial}} = 0.
Após o disparo, a bala de massa m_b adquire velocidade v_b para frente e o canhão de massa m_c adquire velocidade v_c para trás. Pela conservação do momento linear:
m_b\,v_b + m_c\,v_c = 0.
Como m_b\,v_b é positivo (avançando), v_c deve ser negativo (recuando) de modo que a soma seja zero.

Passo 4

Isolando v_c na equação acima, obtemos
v_c = -\,\frac{m_b}{m_c}\;v_b.
Isso mostra quantitativamente que o canhão adquire uma velocidade de recuo inversamente proporcional à sua massa: quanto maior m_c, menor o recuo, e quanto maior m_b ou v_b, maior o recuo.

Resposta

O canhão se move para trás devido à conservação do momento linear e à terceira lei de Newton: ao empurrar a bala para frente, a bala exerce sobre o canhão uma força igual e oposta, fazendo com que o sistema “bala + canhão” mantenha momento total nulo, o que força o canhão a recuar.

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