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Uma bala de 50 g atinge um alvo com velocidade igual a 500 m/s e penetra 25 cm, sem
sofrer desvio em relação a trajetória inicial, até parar. Determinar a intensidade da força média
de resistência oposta, pelo alvo, à penetração.
Dados do problema
•
•
•
•
massa da bala:
velocidade inicial da bala:
velocidade final da bala:
distância que a bala penetra no alvo:
m = 50 g;
v 0 = 500 m/s;
v = 0;
d = 25 cm.
Esquema do problema
figura 1
Solução
Em primeiro lugar devemos transformar a massa da bala dada em gramas para
quilogramas e a distância de penetração dada em centímetros para metros usados no Sistema
Internacional (S.I.)
m = 50 g = 50 g
d = 25 cm = 25 cm
1 kg
1 kg
= 50 g
= 50.10 − 3 kg = 0,05 kg
3
1000 g
10 g
1m
1m
= 25 cm
= 25.10 − 2 m = 0,25 m
100 cm
10 2 cm
O trabalho da força de resistência para parar a bala é dado, pelo Teorema da Energia
Cinética, pela variação da energia cinética inicial e final do movimento
F
ℑ = ∆ E C = E Cf − E Ci
2
Fℑ=
m v 2 m v0
−
2
2
0,05 . 0 2 0,05 . 500 2
−
2
2
0,05 . 250 000
Fℑ = 0−
2
12 500
Fℑ= −
2
F ℑ = −6 250 J
Fℑ=
A força média exercida pelo alvo durante a desaceleração será
F
ℑ=F d
F=
F
ℑ
d
1
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F=
−6 250
0,25
F = −25 000 N
2