Uma bala de 2,5g viajando a 350ms atinge uma árvore e diminui a velocidade uniformemente para parar enquanto penetra a distância de 12 cm no porta -malas em que força foi exercida ao trazê -la descansar?
Veja como resolver esse problema:
1. Entenda os conceitos *
Desaceleração uniforme: A bala diminui a uma taxa constante.
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Teorema da energia do trabalho: O trabalho realizado em um objeto é igual à sua mudança na energia cinética.
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força e trabalho: O trabalho realizado por uma força é a força multiplicada pela distância sobre a qual age.
2. Reúna as informações * Massa de bala (m) =2,5 g =0,0025 kg
* Velocidade inicial (v₁) =350 m/s
* Velocidade final (v₂) =0 m/s (chega para descansar)
* Distância de penetração (d) =12 cm =0,12 m
3. Calcule a energia cinética inicial da bala Energia cinética (ke) =(1/2) * m * v²
Ke =(1/2) * 0,0025 kg * (350 m/s) ²
Ke =153.125 J
4. Calcule o trabalho realizado na bala Como a bala fica em descanso, a mudança na energia cinética é igual à sua energia cinética inicial. Portanto, o trabalho realizado na bala é:
Trabalho (w) =-153,125 j (negativo porque a força está se opondo ao movimento)
5. Calcule a força Trabalho (w) =força (f) * distância (d)
-153.125 j =f * 0,12 m
Força (f) =-153,125 J / 0,12 m
Força (f) =-1276,04 n
Portanto, a força exercida na bala para descansar é de aproximadamente 1276,04 n. O sinal negativo indica que a força está agindo na direção oposta do movimento da bala.
