Um projétil de
) é disparado contra um alvo de
que está sobre uma mesa sem atrito. O projétil atravessa o alvo e sai com velocidade de
pelo outro lado. O alvo adquire a velocidade de
. Calcule a velocidade inicial do projétil.
Passo 1
Beleza, vamos recapitular rapidinho o que o enunciado diz e o que a gente precisa usar.
Temos um projétil de massa que atinge um alvo parado de massa
sobre uma mesa sem atrito. Depois da colisão, o projétil sai com velocidade
e o alvo fica com
. A pergunta é: qual era a velocidade inicial do projétil,
?
Conteúdo principal: conservação da quantidade de movimento (momentum) em colisões unidimensionais sem forças externas.
Temos um projétil de massa
Conteúdo principal: conservação da quantidade de movimento (momentum) em colisões unidimensionais sem forças externas.
Passo 2
Teoria que a gente vai usar: em sistema isolado (sem atrito ou outras forças externas horizontais), a quantidade de movimento total se conserva. A quantidade de movimento de cada corpo é
Então, antes da colisão, a soma dos momentos é igual à soma depois:
Aqui o alvo estava parado, logo
.
Passo 3
Escrevendo a equação de conservação e isolando
:
Passo 4
Só substituir os números:
Resposta
A velocidade inicial do projétil era de 580 m/s.