Uma bala de é atirada contra um bloco de madeira parado com massa . A bala fica embutida no bloco. A velocidade escalar do conjunto bala-madeira imediatamente após a colisão é . Qual era a velocidade escalar inicial da bala?

Passo 1

Beleza, vamos lá! O problema fala sobre uma bala de que atira em um bloco de madeira parado com massa de . Depois que a bala entra no bloco, eles ficam juntos se movendo a . A gente precisa descobrir qual era a velocidade inicial da bala antes de bater no bloco. Para resolver isso, vamos usar o conceito de conservação da quantidade de movimento.

Passo 2

Primeiro, vamos converter todas as unidades para o Sistema Internacional para facilitar. A massa da bala é , o que equivale a . A massa do bloco de madeira já está em quilogramas: . A velocidade final do sistema (bala + bloco) é .

Passo 3

Agora, vamos aplicar a conservação da quantidade de movimento. Isso significa que a quantidade de movimento antes da colisão é igual à quantidade de movimento depois da colisão. A fórmula fica assim:
Sabemos que o bloco estava parado antes da colisão, então .

Passo 4

Substituindo os valores que temos na fórmula:
Simplificando:

Passo 5

Agora, vamos resolver para :

Resposta

A velocidade escalar inicial da bala era de .

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