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Velocidade de saída do projétil

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Velocidade de saída do projétil Empty Velocidade de saída do projétil

Mensagem por Yan Barcelos Sex 17 Nov 2017, 21:14

Uma espingarda caseira foi feita utilizando um reservatório de ar comprimido, uma válvula e um cano de PVC (policloreto de polivinila). A válvula permite que o ar comprimido passe com rapidez para o cano onde se encontra o projétil, em repouso, de massa de 10 g e a área de seção transversal igual a 19 mm^2. O ar comprimido à pressão de 2 atm, ao ser liberado, impulsiona o projétil durante 0,1 s com uma força constante Admitindo que as perdas de pressão e o atrito entre o projétil e o cano sejam desprezíveis, determine a velocidade de saída do projétil. (Dados: Pressão atmosférica = 1 atm = 1*10^5 /m^2.) (Gabarito: 1,9*10^1 m/s.)

Minha resolução: Converti a pressão atmosférica para Pascal (2*10^5 Pa), apliquei a fórmula da pressão e encontrei F = 3800 N. Depois apliquei a fórmula da Segunda Lei de Newton e encontrei v = 38000 m/s. Ajudem-me a corrigir meus cálculos, por favor. Agradeço desde já.

Yan Barcelos
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Velocidade de saída do projétil Empty Re: Velocidade de saída do projétil

Mensagem por SpaceFunction Sex 17 Nov 2017, 22:04

Esse é um exercício de suposições. Primeiro, note que o enunciado te forneceu o valor da pressão atmosférica. Isso significa que, na situação antes da liberação do projétil, ele estava submetido também à Patm (caso contrário não faria sentido incluir o valor dessa constante), ocasionando uma diferença de pressão de 1,0 atm, no sentido de dentro para fora da espingarda. Portanto, Fr = Pr×A
Pr = 1×10^5 Pa
A = 19 mm² = 1,9×10^-5 m²

Fr = 1,9N

Pelo teorema do impulso, I = ∆p
Fr×∆t = m.V
V = Fr×∆t/m

V = 19 m/s

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Velocidade de saída do projétil Empty Re: Velocidade de saída do projétil

Mensagem por Yan Barcelos Sáb 18 Nov 2017, 10:14

Compreendi o exercício com sua resolução. Não havia levado em consideração a diferença de pressão nem o teorema do impulso. Muito obrigado.

Yan Barcelos
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Velocidade de saída do projétil Empty Re: Velocidade de saída do projétil

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