Question

Uma bala de massa 20g, é atirada horizontalmente contra um bloco de madeira, de massa 9980g, colocado sobre uma superfície horizontal. A bala fica incrustada no bloco e o sistema bloco-bala inicia um movimento com velocidade de 0,50m/s. Analise as afirmações a seguir, julgado verdadeiro ou falso.
a) No choque, há conservação da quantidade de movimento do sistema.
b) No choque, há conservação de energia mecânica do sistema.
c) A velocidade inicial da bala era de 250m/s
d) A energia cinética do sistema, imediatemente após a colisão é de 5,0 J
e) A quantidade de movimento da bala logo antes da colisão era de 5,0 kg m/s

Answer 1

Resposta:

a) Verdadeiro

b) Falso

c) Verdadeiro

d) Falso

e) Verdadeiro

Explicação:

a) As forças envolvidas no sistema são apenas as da própria colisão, ou seja, não há forças externas. Então vale a conservação da quantidade de movimento.

b) Como a bala se incrustou no bloco, ambos andando juntos, a colisão foi inelástica, o que indica que não há conservação de energia.

c) Já vimos que a quantidade de movimento se conserva antes e depois da colisão. Além disso, antes da colisão apenas a bala está se movendo, então:

$m.v_{o} = m.v_{f}\\20.v_{o} = (20 + 9980).0,5\\20.v_{o} = (10000).0,5\\v_{o} = 250 m/s$

Está correta portanto a alternativa.

Obs: nesse caso não precisou converter o peso para kilogramas, mas nos demais precisará, pois trataremos de Força e Energia que no SI utilizam kilogramas. Na dúvida, sempre converta.

d) Sabemos que a energia cinética é dada por $Ec = \frac{m.v^2}{2}$. Então, após a colisão:

$Ec = \frac{m.v^2}{2}\\Ec = \frac{(0,02+9,980).0,5^2}{2} = 1,25 J$

e) Vimos que antes da colisão apenas a bala tinha quantidade de movimento, logo:

$m.v_{o} = 0,02 . 250 = 5 kg.m/s$

Então está correto.