Enunciado

Um bloco de madeira e um revólver estão firmemente fixos nas extremidades opostas de uma longa plataforma montada sobre um trilho de ar sem atrito (figura abaixo). O bloco e o revólver estão separados de uma distância L . O sistema está inicialmente em repouso. O revólver dispara uma bala que o abandona com uma velocidade v b , atingindo o bloco e nele se encravando. A massa da bala é m b e a massa do sistema revólver-plataforma-bloco é m p .

(a) Qual é a velocidade da plataforma imediatamente após a bala atingir o repouso dentro do bloco?

Passo 1

(a) Para começar o exercício, vamos definir o conjunto Terra, plataforma, arma, bala e bloco como um sistema isolado. Assim, temos que F → e x t = 0 e a quantidade de movimento linear do sistema é conservado. Vamos considerar, também, que a direção positiva de do eixo x será a direção da bala e denotaremos por " b " as grandezas da bala e " p " as da plataforma.

Passo 2

Como há conservação de momento linear e o sistema partiu do repouso, a soma de momento linear após o alojamento da bala deve ser igual a 0 .

Quantidade de movimento logo após a bala sair do revólver:

  p → s i s t =   p b → +   p p → =   0 →

m b v b → = - m p v p →  

Quantidade de movimento logo após a bala se alojar:

p → s i s t = m b +   m p v p → =   0 →

Como ( m b + m p )   nunca pode ser 0 , então:

v p → =   0 →

v p = 0   m / s

Resposta

(a) A velocidade da plataforma após a bala se alojar no bloco de madeira será 0   m / s .

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