Uma metralhadora dispara balas por minuto. Cada bala tem e uma velocidade de . Neste caso a metralhadora ficará sujeita a uma força média, resultante dos tiros, de:


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Diego Admin 09/05/2022 22:40
Primeiramente, observe que, como o disparo da bala é discreto, a força que a bala exerce na metralhadora (e, por ação reação, a força que a metralhadora exerce na bala) varia periodicamente (não é constante no tempo). Todavia, podemos calcular a força média pensando no impulso total. A força média pode ser calculada como $$F_{média}\cdot \Delta t =I$$ onde $\Delta t$ é o intervalo de tempo considerado. Consideremos então o intervalo de $1 \ segundo$, pelo teorema do impulso, podemos usar que $I = \Delta Q$, onde $Q$ é a quantidade de movimento, $\Delta Q = n \cdot m \cdot v$ onde $n$ é o número de balas que são atiradas no intervalo de tempo considerado, $m$ é a massa de cada bala e $v$ é a velocidade adquirida por cada bala. $n = \frac{200}{60}$, $m = 28 \cdot 10^{-3} \ kg$, $v = 60 \ m/s$ Logo $$F_{média} \cdot 1 = \frac{200}{60} \cdot 28 \cdot 10^{-3} \cdot 60 = 5,6 \Rightarrow F_{média} = 5,6 \ N \Rightarrow Letra \ B$$
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Artur Gilson 06/04/2024 14:27
Seja $F$ a força desejada e $t$ o tempo de disparo de uma bala. A intensidade do impulso $I$ recebido pela metralhadora de uma bala disparada é igual ao módulo da variação do momento linear $\Delta Q$ da bala disparada. $\therefore$ $I = |\Delta Q| = F \cdot t = (28 \cdot 10^{-3} \text{ kg} ) \cdot 60 \text{ m}/\text{s} $ $\implies F = \dfrac{28 \cdot 6 \cdot 10^{-2}}{t}$ Como a metralhadora dispara $200$ balas a cada $60$ segundos , temos que será necessário $\left(\dfrac{60}{200}\right) $segundos para ser disparado uma bala , logo , $t =\left(\dfrac{60}{200}\right) \text{s} $ $F = \dfrac{28 \cdot 6 \cdot 10^{-2}}{t} = F = 28 \cdot 6 \cdot 10^{-2} \cdot \dfrac{200}{60}$ $= \dfrac{28 \cdot 2}{10} = \boxed{F = 5,6 \text{ N}}$ $\textbf{Resposta : Alternativa B}$
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