Conservação do momento linear: Um projéctil de massa 12 g é disparado horizontalmente sobre um bloco de madeira de 2,5 kg, que se encontrava em repouso, suspenso através de um fio inextensível de comprimento 2 m e massa desprezável. Após a colisão, o projéctil fica incrustado no bloco e o conjunto sobe até uma determinada altura acima da posição de equilíbrio (α = 30°). Considerando a colisão inelástica e a resistência do ar desprezável, calcule: a) A velocidade com que o projéctil embate no bloco. b) A variação da energia mecânica do sistema. (g = 9,8 m/s²)

Questão

Um projéctil de massa 12 g é disparado horizontalmente sobre um bloco de madeira de 2,5 kg, que se encontrava em repouso, suspenso através de um fio inextensível de comprimento 2 m e massa desprezável. Após a colisão, o projéctil fica incrustado no bloco e o conjunto sobe até uma determinada altura acima da posição de equilíbrio (α = 30°). Considerando a colisão inelástica e a resistência do ar desprezável, calcule: a) A velocidade com que o projéctil embate no bloco. b) A variação da energia mecânica do sistema. (g = 9,8 m/s²)

Resposta93%

a) v≈1,06×103 m/sv \approx 1{,}06\times 10^3\,\text{m/s}

b) ΔEmec≈−6,64×103 J\Delta E_\text{mec} \approx -6{,}64\times 10^3\,\text{J} (perda de energia mecânica na colisão)

Explicação

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