Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: 1 ton de TNT = 4,0 x 109 J. Aceleração da gravidade g = 10 m /s². 1 atm = 10⁵ Pa. Massa específica do ferro ρ = 8000 kg/m³ . Raio da Terra R = 6400 km. Permeabilidade magnética do vácuo μ₀ = 4Π x 10⁻⁷ N /A². Apoiado sobre patins numa superfície horizontal sem atrito, um atirador dispara um projétil de massa m com velocidade v contra um alvo a uma distancia d. Antes do disparo, a massa total do atirador e seus equipamentos é M. Sendo vs a velocidade do som no ar e desprezando a perda de energia em todo o processo, quanto tempo após o disparo o atirador ouviria o ruído do impacto do projétil no alvo?
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: 1 ton de TNT = 4,0 x 109 J.
Aceleração da gravidade g = 10 m /s². 1 atm = 10⁵ Pa. Massa específica do ferro ρ = 8000 kg/m³ .
Raio da Terra R = 6400 km. Permeabilidade magnética do vácuo μ₀
= 4Π
x 10⁻⁷ N /A².
Apoiado sobre patins numa superfície horizontal sem atrito, um atirador dispara um projétil
de massa m com velocidade v contra um alvo a uma distancia d. Antes do disparo, a massa total do
atirador e seus equipamentos é M. Sendo vs a velocidade do som no ar e desprezando a perda de energia
em todo o processo, quanto tempo após o disparo o atirador ouviria o ruído do impacto do projétil no
alvo?
- E)
Resposta:
A alternativa correta é A)
Para resolver esse problema, precisamos considerar a física envolvida no processo. Em primeiro lugar, devemos calcular a velocidade do atirador após o disparo. Isso pode ser feito aplicando o princípio de conservação do momento linear. Antes do disparo, o momento linear total do sistema é zero, pois não há movimento. Após o disparo, o momento linear do projétil é mv, e o do atirador é -Mv', onde v' é a velocidade do atirador após o disparo.
Como o momento linear é conservado, podemos igualar os momentos lineares antes e após o disparo:
mv - Mv' = 0
Isso nos permite calcular a velocidade do atirador após o disparo:
v' = m/M × v
Agora, precisamos calcular o tempo que leva para o som do impacto do projétil no alvo chegar ao atirador. O som viaja à velocidade do som no ar, vs. O tempo que leva para o som chegar ao atirador é, portanto, igual à distância entre o atirador e o alvo dividida pela velocidade do som:
t = d/vs
Portanto, o tempo após o disparo que o atirador ouvirá o ruído do impacto do projétil no alvo é igual a d/vs.
- A) d/vs
- B) d/v
- C) M/m × v/vs
- D) m/M × v/vs
A resposta certa é A) d/vs.
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