Uma metralhadora dispara seis balas por segundo contra um alvo. A massa de cada bala é 0,011kg e a velocidade com que sai da metralhadora é de 353,7km/h. Qual a força média para manter a metralhadora na mesma posição?
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Nomenclaturas:
I = impulso.
F = força.
t = tempo.
ΔQ = variação da quantidade de movimento.
m = massa.
v = velocidade.
Aplicação:
Antes de mais nada devemos notar que a velocidade com que sai a bala está em Km/h, por isso, devemos converter a mesma para m/s, veja:
353,7Km/h ÷ 3,6 = 98,25m/s.
Agora que temos nossa unidade de velocidade convertida, podemos efetuar nossos cálculos, no entanto, observe que a cada 1 segundo são disparadas 6 balas, ou seja, podemos considerar a massa de todas elas como um único conjunto de massas, siga:
0,011Kg × 6 = 0,066Kg.
Agora que temos o valor do conjunto de massas das balas, podemos concluir nossos cálculos e encontrarmos a força média para manter a metralhadora na mesma posição, para isso, usaremos o Teorema de Impulso, assim:
I = ΔQ.
F × t = m × v.
F × 1 = 0,066 × 98,25.
F × 1 = 6.4845.
F = 6.4845N.
Portanto, será necessário efetuar uma força de 6.4845N para manter a metralhadora no mesmo lugar.
Obs: Você poderia resolver o mesmo exercício por Segunda Lei de Newton, fica como escolha sua.
Espero ter ajudado.