Física, perguntado por queilageovanna, 10 meses atrás

Um projétil de massa 10 g é atirado contra
uma parede com 20 cm de espessura,
atingindo-a com velocidade de 400 m/s. O
projétil, apesar da força de resistência da
parede, consegue atravessá-la e emerge dela
com velocidade de 50 m/s. Pergunta-se:
a) A energia cinética do projetil sofreu
variação?
b) Qual é o trabalho da força, suposta
constante, de resistência da parede?
c) Qual é a intensidade da força de resistência
encontrada no item b?​

Soluções para a tarefa

Respondido por arthurestrela15
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Resposta:

a) Sim, há variação de energia cinética pois a bala (que mantém seu peso antes e depois da colisão) perde velocidade. Logo, há uma variação negativa da energia cinética.

b) Sabemos que trabalho W = Força . distância, mas também W = Variação de energia cinética. Já que nós não sabemos a força, vamos calcular o trabalho pela segunda fórmula.

W = ΔEc

W = Δ(m.v^2)/2

W = (m.vf^2)/2 - (m.vi^2)/2

onde vi = velocidade inicial e vf = velocidade final

Substituindo os valores, temos:

W = (0,01 . 50^2)/2 - (0,01 . 400^2)/2

W = 25/2 - 1600/2

W = -787,5 J

Repare que o trabalho é negativo porque ele "tira" energia do projétil quando ele atravessa a parede.

c) Agora, para achar a intensidade da força, substituímos os valores na fórmula W = F . d

F = W/d

F = -787,5J/0,2m

F = -3937,5N

Mas a intensidade significa o módulo dessa força, então:

|F| = 3937,5N

Respondido por bryanavs
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As respectivas alternativas são: A) Sim, haverá variação ; b) W = -787,5 J ; c) |F| = 3937,5N.

Vamos aos dados/resoluções:  

Para alternativa a) temos que de fato, haverá variação de energia cinética porque a bala (que detém seu peso antes e depois de sua colisão) perderá velocidade e com isso, haverá uma oscilação negativa da energia cinética.

Para alternativa b) sabemos que o trabalho W = força x distância, porém W também pode ser igual a variação de energia cinética. E o fato de não sabermos a força, iremos calcular o trabalho pela seguinte fórmula, logo:  

W = ΔEc

W = Δ(m.v^2)/2

W = (m.vf^2)/2 - (m.vi^2)/2

Onde vi = velocidade inicial e vf = velocidade final

Substituindo os valores, temos:

W = (0,01 . 50^2)/2 - (0,01 . 400^2)/2

W = 25/2 - 1600/2

W = -787,5 J

PS: Preste atenção que o trabalho possui caráter negativo porque ele "tira" energia do projétil, quando o mesmo atravessa a parede.

Para alternativa c) vemos que para achar a intensidade da força, iremos substituir os valores na fórmula W = F.d, portanto:  

F = W/d

F = -787,5J/0,2m

F = -3937,5N

Mas a intensidade significa o módulo dessa força, então:

|F| = 3937,5N

espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)

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