Question

Durante as batalhas na Idade Média, era comum o uso de catapultas gigantes, para lançar pedras sobre muralhas, castelos e fortificações. Porém essas primeiras máquinas de guerra eram firmemente presas ao solo, em função do recuo causado pelo lançamento das pedras.

Considere que uma catapulta sobre rodas com massa de 2 toneladas, que não foi presa ao solo. Ela atira horizontalmente para frente uma pedra de 400 kg com uma velocidade de 50 m/s.

Na situação descrita, a velocidade de recuo da catapulta será:

Alternativas:

a)
10 m/s.

b)
15 m/s.

c)
20 m/s.

d)
25 m/s.

e)
30 m/s.

RESPOSTA: alternativa A.

Answer 1

A velocidade de recuo da catapulta será: 10 m/s.

Essa questão trata-se de conservação da quantidade de movimento, onde, a quantidade de movimento do conjunto antes será igual a quantidade de movimento depois.

Q=m.v

Q(antes)=Q(depois)

Antes, como a catapulta estava em repouso, sua velocidade é zero. E no momento seguinte, com o desprendimento da pedra, a catapulta possui velocidade V.

$Q_{antes}=Q_{depois}\\m_{p}\times v_{p}+m_{c}\times v_{c}=m_{p}\times V_{p}+m_{c}\times V_{c}\\400\times 0 + 2000 \times 0= 400\times 50 + 2000\times V_{c}\\0=20000 +2000V_{c}\\-20000=2000V_{c}\\V_{c}=\frac{-20000}{2000}=10 m\s$

O sinal negativo indica a direção do movimento, para trás.