Colisão

O Texto 1 faz menção figurada a um escudo. Como exemplo concreto de escudo, podemos citar o escudo tá- tico militar, que é capaz defletir determinados projéteis. Suponha que um soldado use um desses escudos para se proteger de uma rajada de projéteis disparados por um fuzil com taxa de disparo de 600 balas por minuto. Considerando-se que o coeficiente de restituição (razão entre as velocidades relativas de afastamento e aproximação) seja igual a 0,9 e que cada bala com massa de 10 gramas atinja o escudo frontalmente a uma velocidade de 900 m/s, invertendo o sentido de seu movimento após a colisão, desprezando-se a resistência do ar, a força média exercida pelos projéteis sobre o escudo mantido estático será de (assinale a alternativa que apresenta a resposta correta):
a) 100N
b) 171N
c) 342N
d) 540N
R.: B
Me ajudemmm

Olá Magfoso.

Em 1 minuto são disparadas 600 balas. Então, por minuto, temos 600.10 = 6000 gramas de balas ou 6 kg. Seja vi a velocidade inicial e vf a velocidade final.

e = vf/vi
vf = e.vi
vf = 0,9.900 = 810 m/s

Conservação da quantidade de movimento:

mvi = meve - mvi

ve = velocidade do escudo
me = massa do escudo

meve = m(vi+vf) = 6.(810+900) = 6.1710 kg.m/s

Pelo teorema do impulso:

F.t = meve - 0 (a quantidade de movimento inicial do escudo é zero!)
F = 6.1710/60
F = 171 N 

Alternativa B.

600 balas por minuto = 10 balas por segundo

Em cada segundo ---> m = 10.10 g = 100 g ---> m = 0,1 kg

V = 900 m/s ---> v/V = 0,9 ---> v/900 = 0,9 ---> v = 810 m/s

∆V = v - (-V) ---> ∆V = 810 - (-900) ---> ∆V = 1 710 m/s

F.t = m.∆V ---> F.1 = 0,1.1 710 ---> F = 171 N

Muito obrigado!