Uma bala de revólver de massa 8g se incrusta numa parede vertical, imobilizando-se após penetrar 5 cm. Sendo 50 m/s a velocidade com que a bala atingiu a parede, determine o quanto de energia em forma de trabalho a parede fez sobre a bala.
Soluções para a tarefa
A velocidade de uma bala de revólver pode ser determinada através de um dispositivo chamado pêndulo balístico.
Esse dispositivo é composto por um bloco de massa M que se encontra suspenso por dois fios de massa desprezível.
A bala de massa m e velocidade v, proveniente de um tiro na horizontal, irá alojar no bloco fazendo com que o conjunto seja elevado até uma determinada altura máxima h.
Pela lei da conservação do movimento, temos que: o momento antes do choque é igual ao momento posterior ao choque.
m.v = (M+m).V no qual V é a velocidade do conjunto (bloco-bala).
V = m.v/M + m - equação I
Após o choque bala-bloco, o conjunto ganha velocidade e vai perdendo-a à medida que ganha altura. Na altura máxima (h), toda a energia cinética do conjunto é convertida em energia potencial gravitacional. Logo, temos que:
Ec = Epg
(M + m).V²/2 = (M + m).g.h
Então: V =√(2.g.h) - equação II
Igualando as equações I e II, temos que:
m.v/M + m = √(2.g.h)
v = [(M + m).√(2.g.h)]/m
espero ter ajudado