Colisão entre projéctil e corpo com mola

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Metadata

  • CONTEXTO : Primeiro ciclo universitário
  • AREA: Física
  • DISCIPLINA: Mecânica e ondas
  • ANO: 1
  • LINGUA: pt
  • AUTOR: Pedro Brogueira
  • MATERIA PRINCIPAL: Conservação de Momento Linear
  • DESCRICAO: Colisão entre projéctil e corpo com mola
  • DIFICULDADE: ***
  • TEMPO MEDIO DE RESOLUCAO: 1200 [s]
  • TEMPO MAXIMO DE RESOLUCAO: 3600 [s]
  • PALAVRAS CHAVE: Momento linear, Centro de Massa, Energia potencial elástica, Colisões
O sistema em estudo.

Um projéctil de massa m=10 g colide com um corpo de massa M=2 kg. O projéctil move-se inicialmente com uma velocidade v=10 m/s e o corpo M encontra-se em repouso sobre uma superfície horizontal. Não há qualquer atrito entre o corpo e a superfície horizontal. O corpo apresenta um orifício com uma mola no seu interior de constante elástica k=500 N/m. Na colisão o projéctil entra no orifício e comprime elasticamente a mola.

  • Calcule a velocidade do centro de massa do sistema.

Respostas

\( v_{CM} \simeq 0,\!050 \, m.s^{-1} \)

  • Calcule a velocidade do projéctil m e do corpo M na situação de compressão máxima da mola.

Respostas

\( v = V = v_{CM} \simeq 0,\!050 \, m.s^{-1} \)

  • Determine a compressão máxima da mola.

Respostas

\( \Delta l_{máx} \simeq 4,\!47 \, cm \)