Um projétil de massa m = 10 g é atirado horizontalmente com velocidade v0 contra um pêndulo vertical cuja massa pendular é M = 1 kg e de fácil penetração. O projétil aloja-se no pê

Gabarito

A

Comentário do professor

Conservação da quantidade de movimento no choque perfeitamente inelástico e conversão de energia após o impacto explicam a resposta. Logo após o projétil alojar-se no pêndulo, a energia cinética do conjunto é transformada em energia potencial ao subir até \(h\).

Cálculo da velocidade imediata após o choque: \(\tfrac{1}{2}(m+M)v_{\text{após}}^{2}=(m+M)gh\), então \(v_{\text{após}}=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\cdot10\cdot0,20}=2{,}0\ \text{m/s}\).

Aplicando conservação da quantidade de movimento no choque: \(m v_{0}=(m+M)v_{\text{após}}\). Com \(m=0{,}01\ \text{kg}\) e \(M=1{,}00\ \text{kg}\):

\(v_{0}=\dfrac{m+M}{m}\,v_{\text{após}}=\dfrac{1{,}01}{0{,}01}\cdot2{,}0\approx202\ \text{m/s}\), que arredondado fornece aproximadamente 200 m/s, alternativa correta.