Um projétil com massa de 1,80 g movendo-se a 1800 km / h colide com um grande bloco de madeira fixo e percorre 6,00 cm 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 v^2 = v0^2 + 2a,De que viaja a F = m,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: v0 = 1800;kmh = 1800;1000 m3600 s = 500;ms .
  • Velocidade inicial:
  • Distância de parada: .

Passo 3

Agora usamos a cinemática com aceleração constante. Como a velocidade final é zero ( v^2 = v0^2 + 2a,De), a equação
0 = (500)^2 + 2,a,(0,060)
fica

Passo 4

Isolando 2,a,(0,060) = -500^2 Longrightarrow a = -500^22cdot0,060 = -2,0833times10^6;ms^2 :

Passo 5

Por fim, a força média que a madeira faz no projétil vem de F = 0,00180;kg;times;l(-2,0833times10^6r) = -3,75times10^3;N :
O sinal negativo indica que a força é contrária ao movimento.

Resposta

A madeira exerce uma força de aproximadamente (sentido oposto ao movimento).

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