Question

Uma bala de 8,00g disparada por um rifle penetra e fica retida em um bloco de 0,092kg ligado a uma mola e apoiado sobre uma superfície horizontal sem atrito. O impacto produz uma compressão de 15,0cm na mola. A calibração mostra que uma força de 0,750N comprime a mola 0,250cm. a) Calcule o m´módulo da velocidade do bloco imediatamente após o impacto. b) Qual era a velocidade inicial da bala?

Answer 1

a) O módulo da velocidade do bloco imediatamente após o impacto equivale a 0,14 m/s

b) A velocidade inicial da bala era de 1,75 m/s

A força elástica representa uma força capaz de provocar uma deformação em um corpo que possui elasticidade.

De acordo com a Lei de Hooke, podemos calcular a força elástica por meio da seguinte equação-

Fel =  K . Δx

0,750 = K. 0,0025

K = 300 N/m

Calculando a energia potencial elástica-

Epe = K. Δx²/2

Epe = 300. 0,0025²/2

Epe = 0,0009375 Joules

A energia cinética do conjunto foi transformada em energia potencial elástica.

Ec = mV²/2

0,0009375 = 0,1. V²/2

V = 0,14 m/s

Pelo Pincípio da Conservação da Quantidade de movimento -

Qantes = Qdepois

m. Vbala = (m + M). V

0,008Vbala = 0,1. 0,14

Vbala = 1,75 m/s