Um projétil de massa
Kg é disparado horizontalmente contra um bloco de madeira de massa
que forma o peso de um pêndulo. O projétil penetra no bloco e o observador mede então a altura máxima atingida pelo conjunto formado pelo bloco e pelo projétil. Assim, após a colisão o sistema atinge a altura máxima de
Passo 1
O enunciado descreve um projétil de massa
que fica alojado num bloco de massa
. Após a colisão perfeitamente inelástica, o conjunto bloc
rojétil sobe até a altura máxima
sob
. A questão (a) pede a velocidade
do sistema imediatamente após a colisão, antes de subir.
Passo 2
Para determinar
, usamos a conservação de energia mecânica entre o instante logo após a colisão (quando toda energia é cinética) e o ponto mais alto (quando toda energia é potencial). Assim, escrevemos:
Passo 3
Cancelamos o fator
dos dois lados e isolamos
:
Passo 4
Substituindo
e
:
Resposta
A velocidade do sistema bloc
rojétil imediatamente após a colisão é aproximadamente
.