Um pêndulo balístico de massa 2 kg, atingido por um projétil de massa 10 g com velocidade 402 m/s, colide frontal e drasticamente com um bloco de massa 2,01 kg. Apôs a colisão, o bloco desliza, sobre uma mesa, parando em 1,0 s. Considerando g = 10 m/s, determine o coeficiente de atrito entre a mesa o bloco. Considere que o projėtil se aloja no pêndulo.
Soluções para a tarefa
Nota: O pêndulo após absorver o projétil fica com 2,01kg. Ao colidir com um bloco de massa 2,01kg frontal e elasticamente transferiu toda a energia que tinha para ele.
Resolução:
Quantidade de movimento do projétil = 0,01kg. 402m/s = 4,02kg.m/s
Esta quantidade de movimeto foi transferida para o pêndulo
A velocidade do pêndulo após ser atingido pelo projétil é [4,02kg.m/s]/[2,01kg] = 2m/s
Quando o pêndulo bate no bloco, ele para e o bloco sai com 2m/s.
Como o bloco para após 1s, a aceleração do bloco = delta v / delta t = [(0-2)m/s]/[1s] = -2m/s²
Como o bloco tem massa de 2,01kg, a força resultante nele é massa.aceleração = 2,01kg.2m/s² = 4,02N
Mas só a força de atrito atua no bloco para ele parar, logo Fat = 4,02N.
Mas Fat = mi.Normal, mi é o coeficiente de atrito entre a mesa e o bloco.Se a mesa for horizontal. Normal = peso do bloco.
Fat = mi. peso = mi. massa . g
4,02N = mi . 2,01kg . 10m/s²
4,02N = mi. 20,1N
mi = 4,02/20,1
mi = 0,2