Questão de Física - ITA 1995 - Um projétil de massa m = 5,00 g atinge perpendicularmente uma parede com a velocidade V = 400 m/s

ITA 1995 - Um projétil de massa m = 5,00 g atinge perpendicularmente uma parede com a velocidade V = 400 m/s e penetra 10,0 cm na direção do movimento. (Considerando constante a desaceleração do projétil na parede). 

a) Se V = 600 m/s a penetração seria de 15,0 cm. 

b) Se V = 600 m/s a penetração seria de 225 cm. 

c) Se V = 600 m/s a penetração seria de 22,5 cm. 

d) Se V = 600 m/s a penetração seria de 150 cm. 

e) A intensidade da força imposta pela parede à penetração da bala é 2 N.

RESPOSTA: 

Letra C.

Seja F a força que faz o projétil desacelerar.

Caso inicial

Usando o Teorema do Trabalho Total:

ΔE = τ

0 – mV²/2 = – Fd

F = mV²/2d → F = 4000 N

Caso final

A força de desaceleração continuará a mesma segundo o enunciado.

Aplicando novamente o Teorema do Trabalho Total:

ΔE = τ

0 – mV²/2 = -Fd

d = mV²/2F → d = 0,225 m = 22,5 cm