Colisão entre projéctil e corpo com mola

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

$\Delta l_{máx} \simeq 4,\!47 \, cm$