Questão FC646929
Uma bala de revólver de massa igual a 10 g foi disparada, com velocidade v, na direção de um bloco de massa igual a 4 kg, suspenso por um fio, conforme ilustrado na figura acima. A
Dinâmica
CEBRASPE (CESPE) · 2013
Uma bala de revólver de massa igual a 10 g foi disparada, com velocidade v, na direção de um bloco de massa igual a 4 kg, suspenso por um fio, conforme ilustrado na figura acima. A bala ficou encravada no bloco e o conjunto subiu até uma altura h igual a 30 cm. Considerando essas informações e assumindo que a aceleração da gravidade seja igual a 10 m/s2, julgue o item abaixo. Se toda a energia cinética que o conjunto adquiriu imediatamente após a colisão fosse transformada em energia potencial, a velocidade do conjunto após a colisão e a velocidade com que a bala foi disparada seriam, respectivamente, superiores a 2,0 m/s e a 960 m/s.
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Gabarito
Certo
Comentário do professor
A igualdade entre energia cinética e energia potencial após a colisão dá a velocidade imediata do conjunto. Com massa total 4,01 kg e altura h = 0,30 m, temos \( \tfrac{4{,}01\,v_2^2}{2}=4{,}01\cdot10\cdot0{,}3\), logo \(v_2^2=6\) e \(v_2=\sqrt6\approx2{,}45\ \mathrm{m/s}\), superior a 2,0 m/s.
Pela conservação da quantidade de movimento no instante imediatamente antes e depois do choque (impulso externo do fio desprezível durante o choque) vale \(0{,}01\,v_1=4{,}01\,v_2\). Assim \(v_1=\dfrac{4{,}01\sqrt6}{0{,}01}=401\sqrt6\approx982{,}45\ \mathrm{m/s}\), superior a 960 m/s.
Portanto ambas as comparações são verdadeiras, justificando o julgamento CERTO.
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