Física - Mecânica Clássica

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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:
m = 50 g ;
v 0 = 500 m/s ;
velocidade final da bala:
distância que a bala penetra no alvo:
v =0 ;
d = 25 cm .
Esquema do problema
figura 1
Solução
Em primeiro lugar devemos converter 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
−3
= 50 g. 3 = 50.10 kg = 0,05 kg
1 000 g
10 g
1m
1m
−2
= 25 cm . 2
= 25. 10 m = 0,25 m
100 cm
1 0 cm
O trabalho da força de resistência para parar a bala é dado, pelo Teorema da Energia
Cinética, que é igual a variação da energia cinética inicial e final do movimento
f
i
W = Δ E C = E C−E C
2
m v2 m v0
W
=
−
F
2
2
2
2
0,05.0 0,05. 500
−
FW =
2
2
0,05. 250000
F W = 0−
2
12 500
FW =−
2
W
=
−6
250
J
F
F
A força média exercida pelo alvo durante a desaceleração será
W = Fd
FW
F=
d
F
1
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F=
−6 250
0,25
F = −25000 N
2