Um projétil de 10 g é disparado horizontalmente com uma velocidade de
e atinge um bloco de madeira de 2 kg que está em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito. O projétil fica embutido no bloco. Qual a velocidade do sistema bloco-projétil após a colisão?
Passo 1
Resumindo o enunciado: um projétil de massa
,kg (
g) parte com velocidade inicial
,m/s e atinge um bloco de massa
,kg que está em repouso (
,m/s). O projétil fica embutido no bloco, caracterizando uma colisão perfeitamente inelástica. Vamos usar o princípio de conservação do momento linear para determinar a velocidade final do conjunto.
Passo 2
Em qualquer colisão, o momento linear total antes é igual ao momento linear total depois, desde que não haja forças externas significativas na direção do movimento. Assim,
Passo 3
Como após a colisão o projétil e o bloco movem-se juntos com velocidade comum
, a massa total do sistema vale
e o momento final é
Pela conservação do momento temos
Passo 4
Substituindo os valores numéricos:
Logo,
arredondando,
,m/s.
Resposta
A velocidade do sistema bloco-projétil após a colisão é