Física - Semana 103

Escrito por Ualype Uchôa:

Iniciante:

Bombas nucleares são armas letais que podem levar a humanidade ao caos e destruição. No entanto, é interessante conhecer como funciona a Física por trás desses objetos. Com uma abordagem simplificada, podemos estimar a energia liberada numa explosão de uma bomba atômica:

a) Considere a explosão de uma ogiva nuclear próxima à superfície terrestre. Sabendo que a energia liberada na explosão é apenas a cinética da massa de ar que foi empurrada no processo da explosão, determine uma expressão literal para a energia da explosão, considerando que ela possui uma propagação esférica. Dados: $\rho$ é a densidade do ar, $R$ é a distância alcançada pela frente esférica da explosão e $v$ é a velocidade de propagação desta (assuma constante).

b) Estime a quantidade de energia liberada (em $J$ ), para uma explosão cujo tempo medido (desde a detonação) foi de $0,6$ $ms$ , durante o qual a frente de propagação percorreu $100$ $m$ . A densidade do ar é $\rho=1,2$ $kg/m^3$ .

OBS: O volume de uma esfera é $\dfrac{4}{3} \pi r^3$ , onde $r$ é seu raio.

Intermediário:

Um pequeno bloco $A$ de massa $m$ encontra-se em repouso num plano horizontal liso está ligado por um fio ao ponto $P$ , e, por outro fio, por meio de uma polia ideal, ao bloco $B$ de mesma massa. $A$ também está conectado ao teto, no ponto $O$ , através de uma mola ideal e não deformada, de comprimento natural $l_{0}$ e constante elástica $k=\dfrac{5mg}{l_0}$ . Em um dado momento, corta-se o fio $PA$ . Pergunta-se: qual será a velocidade de $A$ no momento em que este perde o contato com o plano?