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 (pólvora) e possui rendimento de 40%. Tal equipamento dispara um projétil à velocidade 𝑣 contra um alvo móvel 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 móvel de alumínio: 495 g.

Observação:

• despreze o atrito entre o alvo móvel 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.