Enunciado

Uma bala de 7,80   g movendo-se a 575   m / s acerta a mão de um super-herói, fazendo-a mover-se 5,50   c m na direção da velocidade da bala antes de parar.

  1. Use considerações sobre trabalho e energia para encontrar a força média para a bala.
  2. Considerando que a força é constante, determine quanto tempo passa entre o momento que a bala bate na mão e o momento que ela para de se mover.

Passo 1

E aiii gente, tudo bom com vocês?

Vamos fazer mais uma questãozinha aqui?

Vem comigo!

Letra a:

Conforme a bala move a mão do herói, o trabalho é feito na bala para diminuir sua energia cinética. A força média é oposta ao deslocamento da bala:

W liquido   = F media   Δ x c o s ⁡ 180 ∘ = - F media   Δ x = Δ K F media   = Δ K - Δ x = 0 - 1 2 7.80 × 10 - 3 k g ( 575 m / s ) 2 - 0.0550 m

F media   = 2.34 × 10 4 N   o p o s t o   à   d i r e ç ã o   d o   m o v i m e n t o

Passo 2

Letra b:

Se a força média for constante, a bala terá uma aceleração constante e sua velocidade média durante a parada é   v - = v f + v i 2 . O tempo necessário para parar é então:

Δ t = Δ x v - = 2 Δ x v f + v i = 2 5.50 × 10 - 2 m 0 + 575 m s = 1.91 × 10 - 4 s

Resposta

  1. 2.34 × 10 4 N   o p o s t o   à   d i r e ç ã o   d o   m o v i m e n t o
  2. 1.91 × 10 - 4 s
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