Um projétil com massa de
movendo-se a
colide com um grande bloco de madeira fixo e percorre
antes de parar. Admitindo que a aceleração do projétil seja constante, determine a força exercida pela madeira sobre ele.
Passo 1
Beleza, o exercício é de Física (cinemática e segunda lei de Newton). A gente tem um projétil de massa
que viaja a
e, ao bater num bloco de madeira fixo, para em
. Queremos achar a força que a madeira faz para parar o projétil. Para isso vai dar trabalho em:
- Converter massa para kg e velocidade para m/s (unidades do SI).
- Usar a equação da cinemática para aceleração constante:
- Aplicar a segunda lei de Newton:
Passo 2
Primeiro, converte massa e velocidade pro SI:
- Massa:
. - Velocidade inicial:
- Distância de parada:
.
Passo 3
Agora usamos a cinemática com aceleração constante. Como a velocidade final é zero (
), a equação
fica
Passo 4
Isolando
:
Passo 5
Por fim, a força média que a madeira faz no projétil vem de
:
O sinal negativo indica que a força é contrária ao movimento.
Resposta
A madeira exerce uma força de aproximadamente
(sentido oposto ao movimento).