(IME 2022/2023 - 2 fase)Um sistema de medio da ene

(IME 2022/2023 - 2ª fase)

 

Um sistema de medição da energia de um projétil funciona conforme a figura acima. No aparato mostrado, um provete, que pode ser equiparado a uma maquina térmica, recebe 250 J de uma fonte quente (polvora) e possui rendimento de 40%. Tal equipamento dispara um projétil à velocidade \(v\) contra um alvo movel de alumínio solidário a uma mola inicialmente relaxada de constante elástica \(k\). O projétil aloja-se completamente no interior do alvo. Acoplado ao sistema alvo-mola, um mostrador permite a leitura direta da energia \(E\) absorvida pela mola após o impacto, conforme a deflexão \(x\) máxima experimentada.

 

Dados:

• constante elástica da mola: \(k = 5000 \ N/m\);
• massa do projétil: 5 g;
• massa do alvo movel de alumínio: 495 g.

Observação:

• despreze o atrito entre o alvo movel e o solo.

 

Diante do exposto, determine:

a) a velocidade inicial \(v\) do projétil;

b) a deflexão \(x\) máxima experimentada pela mola, após o impacto do projétil;

c) o valor de energia \(E\) indicada pelo mostrador acoplado ao sistema.