Questão 26
IME 2009
(IME - 2009/2010) Um soldado em pé sobre um lago congelado (sem atrito) atira horizontalmente com uma bazuca. A massa total do soldado e da bazuca é 100 kg e a massa do projétil é 1 kg. Considerando que a bazuca seja uma máquina térmica com rendimento de 5% e que o calor fornecido a ela no instante do disparo é 100 kJ, a velocidade de recuo do soldado é, em m/s,
0,1
0,5
1,0
10,0
100,0
Gabarito:
1,0
Resolução:
Se o rendimento é de 5%, e são fornecidos 100 kJ, apenas 5 kJ são úteis - isto é, 5 kJ é a energia cinética, Ek, do projétil.
A velocidade do projétil será .
Inicialmente o sistema está em repouso, portanto a quantidade de movimento é nula.
O projétil é lançado para frente com uma quantidade de movimento de valor Q = 100 N.s, então o soldado recua com uma quantidade de movimento de mesmo valor.
Para isso, a sua velocidade de recuo deve ser de 1 m/s.