Question

Um atirador segura um rifle de massa mr = 3, 0kg frouxamente de modo que a arma possa recuar livremente ao disparar. Ele atira uma bala de massa mb = 5, 0g horizontalmente com velocidade relativa ao solo dada por vbx = 300m/s. Qual ´e a velocidade de recuo vrx do rifle? Quais s˜ao os valores da energia cin´etica final e do momento linear total da bala? E do rifle?

Answer 1

Resolva por conservação da quantidade de momento:

ΔQ = mv

ΔQ = (3000 + 5) × v = (3000 + 5) × 0 (Rifle e bala inicialmente parados)

0 = (mr × vr) + (mb × vb)

-3000vr = 5 × 300 = 1500

vr =  -1500/3000 = -0,5 m/s 

A velocidade do rifle foi de 0,5 m/s, o valor negativo apenas implica no sentido do movimento do rifle ser contrario ao da bala (a bala vai para frente, e o rifle para trás, logo um deve possuir velocidade positiva, e o outro negativa) 

Energia cinética = mv²/2 = 0,005 (em kg) × 300²/2 = 225J 

Momento linear = mv = 0,005 × 300 = 1,5 kg.m/s