Question

Um revólver dispara uma bala de massa 30 gramas, com velocidade Vo = 200 m/s, contra uma parede. A bala penetra 4 cm na parede até parar. Calcule a intensidade da força média exercida pela parede sobre a bala.

Answer 1

Olá!

Temos:
m = 30g = 0,03kg
V₀ = 200m/s
V = 0 (porque a bala pára)
ΔS = 4cm = 0,04m
F = ?

Podemos encontrar a Aceleração (α) por meio da Equação de Torricelli já que nada da questão depende de tempo. Logo:
V² = V₀²+2.α.ΔS -> Logo:
0² = 200²+2.α.0,04 -> Resolvendo:
0 = 40.000+0,08α 
0,08α = -40.000
      α = -40.000/0,08
      α = -500.000m/s²
Logo:
F = m.α
F = 0,03.(-500.000)
F = -15.000N

Espero ter ajudado! :)

Answer 2

Resposta: 1,5×10⁴ N, logo, 15.000 N

Explicação: Nesse caso, para descobrirmos a força que a parede exerce sobre a bala, é preciso calcular primeiro o trabalho que a mesma exerce. Sabendo da relação Trabalho - Energia, que nesse caso será a Energia cinética:

W = ∆Ec ... W = Ecf - Eci

W = mV²/2 - mVo²/

Fatorando... W = m/2 (V² - Vo²), logo:

W = 0,03/2 (0² - 200²) = - 6.10²

Portanto, como sabemos que o ângulo entre o vetor deslocamento e o vetor força é igual a 0°:

W = F.d ... - 6.10² = F.0,04

F = - 6.10²/0,04 ... F = - 6.10²/4.10-²

F = - 3.10⁴/2 = 1,5.10⁴ N