Question

Uma bala de massa 20 g, com velocidade de módulo 600 m/s, atinge e penetra horizontalmente 10cm em uma parede. Determine o trabalho realizado pela parede sobre a bala.

Answer 1

Torricelli
V² = Vo² - 2 . a .d
10 cm = 0,1
20g = 0,02

0 = 600² - 2 . a . 0,1
360000 = 0,2a
a = 1800000 m/s²

F = m .a
F = 0,02 . 1800000
F = 36000 N

Trabalho = F .d
T = 36000 . 0,1 m
T = 3600 J

Answer 2

O trabalho realizado pela parede sobre a bala é de 3600 J.

Trabalho e movimento

Primeiro a bala está em movimento uniforme.

Quando atinge horizontalmente a parede ela entra em movimento uniformemente variado com aceleração negativa, diminuindo sua velocidade até parar, em 10 cm.

Para calcular o trabalho da parede sobre a bala precisamos achar o valor da aceleração, pois:

W = F x d x cos θ

F = m x a

Achando a aceleração:

V² = V0² - 2 x a x ΔS

0² = 600² - 2 x a x 0,1

0,2 a = 360000

a = 1800000 m/s²

Agora achamos a força:

F = 0,2 x 1800000

F = 36000 N

Colocando o valor na fórmula do trabalho

W = F x d x cos θ   ->   o cosseno de theta é 1 pois na horizontal o theta é zero

W = 36000 x 0,1 x 1 =  3600 J

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