EXERCÍCIOS DE FÍSICA – 2º ANO EM – PROF. TONINHO

download report

Transcript EXERCÍCIOS DE FÍSICA – 2º ANO EM – PROF. TONINHO

EXERCÍCIOS DE FÍSICA – 2º ANO EM – PROF. TONINHO – QUANTIDADE DE MOVIMENTO, IMPULSO E CONSERVAÇÃO DA QUANTIDADE DE MOVIMENTO.

1. (UNIFOR-Ce) Dois veículos têm, num certo instante, quantidades de movimento de mesma intensidade. As massas dos veículos são 1,1 e 2,7 toneladas. Se o veículo de menor massa tem velocidade de 14m/s, qual a velocidade do outro veículo? 2. (FCMSC-SP) Um corpo de 0,1 kg move-se em circunferência com velocidade escalar constante de 2m/s. Qual é a intensidade do impulso sofrido pelo corpo no intervalo de tempo correspondente ao percurso de 1/4 da circunferência? 3. (UFMG) Qual é a intensidade, a direção e o sentido da força que muda a quantidade de movimento de um corpo de 4,0 kg m/s, no sentido leste-oeste, para 3,0 kg m/s, no sentido sul norte, em 0,5 s? 4. Dois blocos, A e B de massas 2 kg e 5 kg respectivamente, estão em repouso sobre um plano horizontal sem atritos. Entre os dois, há uma mola comprimida, encostada em suas laterais e mantida nessa posição por um fio ideal. Após o corte do fio, o bloco B adquire velocidade escalar de 3,0 m/s. Qual é, então, a velocidade escalar adquirida por A? 5. (UFSC) Um patinador, cuja massa é de 70 kg, desliza em linha reta, sobre uma camada horizontal de gelo, a uma velocidade de 30 m/s. Durante sua trajetória ele apanha um pacote em repouso, e seguem juntos em linha reta. Sendo desprezível a força de atrito e sabendo que a velocidade final dos dois é igual a 20 m/s, calcule a massa do pacote em kg. 6. (UMC-SP) Uma bomba de massa m, inicialmente em repouso, explode partindo-se em três fragmentos de massas m conservada. Calcular: a) 1 , m 2 e m 3 . Os dois primeiros fragmentos possuem massas iguais a 100g e velocidades iguais a 100m/s e saem em direções perpendiculares entre si. O terceiro fragmento possui massa 200g e sai numa direção tal que a quantidade de movimento do sistema seja as quantidades de movimento dos dois primeiros fragmentos; b) a velocidade do terceiro fragmento; c) a quantidade de movimento do terceiro fragmento. 7. (UNIFOR-Ce) Um móvel de massa igual a 3,0 kg, em movimento retilíneo, varia a sua velocidade de 5,0 m/s para 15,0 m/s em determinado intervalo de tempo. Qual o valor do impulso da força resultante sobre o corpo? 8. (FEI-SP- modificado) Sobre um carrinho de massa 10 kg atua uma força F horizontal que varia com o tempo de acordo com a função F = 2t (SI). Sabe-se que, inicialmente, o móvel está em repouso. Construa o gráfico F x t e calcule a velocidade do carrinho para t = 10s? 9. (UFV-MG) Um trenó, com massa total de 250 kg, desliza no gelo à velocidade de 10 m/s. Se o seu condutor atirar para trás 50 kg de carga à velocidade de 10 m/s, qual a nova velocidade do trenó? 10. (Olimpíada de Física/2000) Uma bola de tênis de 60 gramas, é sacada pelo tenista e alcança uma velocidade máxima de 180 km/h. A bola manteve contato com a raquete durante 0,01s. A força média exercida pela raquete sobre a bola foi de:

a) 100N b) 300N c) 2,0N d) 500N e) 1N 11. (FUVEST) Dois patinadores de mesma massa deslocam-se numa trajetória retilínea, com velocidades respectivamente iguais a 1,5 m/s e 3,5m/s. O patinador mais rápido persegue o outro. Ao alcançá-lo, salta verticalmente e agarra-se às suas costas, passando os dois a deslocar se com velocidade

v.

Desprezando-se o atrito, calcule o valor de

v

. a) 1,5m/s b) 2,0m/s c) 2,5m/s d) 3,5m/s e) 5,0m/s 12. (MACK-SP) Um menino e um carrinho têm juntos 60kg. Quando o menino salta do carrinho em repouso, com velocidade horizontal de 2m/s, o carrinho vai para trás com velocidade de 3m/s. Deste modo, podemos afirmar que a massa do menino é de: a) 12 kg b) 24 kg c) 54 kg d) 48 kg e) 36 kg 13. (UNIFOR-Ce) Um móvel de massa igual a 3,0 kg, em movimento retilíneo, varia a sua velocidade de 5,0 m/s para 15,0 m/s em determinado intervalo de tempo. Qual o valor do impulso da força resultante sobre o corpo? 14. (ITA-SP) Na figura, temos uma massa M = 132 gramas, inicialmente em repouso, presa a uma mola de constante elástica k = 1,6. 10 4 N/m, podendo deslocar-se sem atrito sobre a mesa em que se encontra. Atira-se uma bala de massa m = 12 gramas, que encontra o bloco horizontalmente, com velocidade v o = 200 m/s, incrustando-se nele. Qual a máxima deformação que a mola experimenta? 15. Uma partícula de massa 4,0 kg descreve um movimento circular uniforme com velocidade escalar igual a 10 m/s. Determine as características (módulo, direção e sentido): a) da quantidade de movimento no ponto A; b) da quantidade de movimento no ponto B; c) do impulso recebido pela partícula entre as posições A e B 16. (UFJF) Dois blocos com massas m1 = 20 kg e m2 = 80 kg estão em repouso sobre uma superfície plana e horizontal sem atrito. Entre eles há uma mola, que foi comprimida em 50 cm, porém um fio unindo os dois blocos os impede de se afastarem um do outro. Corta-se o fio e observa-se que, quando os blocos perdem o contato com a mola, a velocidade adquirida pelo bloco de massa m1 é de 4,0 m/s. A velocidade adquirida pelo bloco de massa m2 e a constante elástica da mola valem, respectivamente: a) 2,0 m/s, 8,0 x 10 3 N/m b) 1,0 m/s, 1,6 x 10 3 N/m c) 8,0 m/s, 2,3 x 10 3 N/m d) 2,0 m/s, 4,2 x 10 3 N/m e) 1,0 m/s, 2,4 x 10 3 N/m 17. Uma bomba, inicialmente em repouso, explodiu partindo-se em dois pedaços de massas mA = 300 g e mB = 100 g. A velocidade do pedaço B, imediatamente após a explosão foi de 60 m/s.

a) Qual foi a velocidade de saída do pedaço A? b) Qual foi a variação da energia cinética do sistema em consequência da explosão? 18. Uma esfera de massa 0,5 kg e velocidade inicial de módulo 3 m/s chocou-se frontalmente contra uma parede rígida retornando, em sentido oposto, com uma velocidade de módulo 2 m/s, conforme indica a figura. O intervalo de tempo de duração da colisão foi de 0,01 s. a) Qual foi, em módulo, a variação da quantidade de movimento da esfera durante a colisão? b) Qual foi a intensidade da força média que a parede aplicou na esfera durante a colisão? 19. Partindo do repouso um corpo de massa 0,7 kg iniciou um movimento sob a ação de uma única força, de direção constante, cuja intensidade variou com o tempo de acordo com o diagrama a seguir. a) Qual o impulso produzido pela força, no intervalo de 0 a 7 s? b) Qual foi a velocidade atingida pelo corpo durante esse intervalo de tempo? 20. (UFMG

)

(Constituída de

três

itens). Para determinar a velocidade de lançamento de um dardo, Gabriel monta o dispositivo mostrado na Figura

I

. Ele lança o dardo em direção a um bloco de madeira próximo, que se encontra em repouso, suspenso por dois fios verticais. O dardo fixa-se no bloco e o conjunto sobe até uma altura de 20 cm acima da posição inicial do bloco, como mostrado na Figura

II

. A massa do dardo é 50 g e a do bloco é 100 g. Com base nessas informações, 1.

CALCULE

a velocidade do conjunto imediatamente após o dardo se fixar no bloco. 2.

CALCULE

a velocidade de lançamento do dardo.

3.

RESPONDA

: A energia mecânica do conjunto, na situação mostrada na Figura

I

, é

menor, igual

ou

maior

que a energia do mesmo conjunto na situação mostrada na Figura

II?

21. (UFSJ) Um jogador de bilhar dá uma tocada numa bola, imprimindo nela uma velocidade de 10 m/s. A bola atinge outra que estava parada e, após o choque elas movem-se juntas com a mesma velocidade. Considerando que cada bola tenha a massa de 0,4 kg, com que velocidade vão se movimentar após o choque? a) 10,0 m/s c) 2,5 m/s b) 0,8 m/s d) 5,0 m/s 22. (UFV) Uma granada em repouso explode em estilhaços. Dentre as figuras abaixo, a que melhor representa o movimento dos estilhaços, imediatamente após a explosão, é: 23. Considere uma situação comum do trânsito: uma criança de 20 Kg, sentada no banco da frente, sendo “arremessada” contra o para-brisa durante uma colisão frontal a uma velocidade relativamente baixa de 72 Km/h (20 m/s). A criança para após o choque. a) Calcule o módulo do Impulso aplicado sobre esta criança. b) Se a força de contato entre a criança e o para-brisa durasse apenas 0,02 s, qual seria o valor então desta força? Entenda, após os cálculos, porque se deve usar o cinto de segurança e as crianças devem viajar na cadeirinha apropriada, no banco de trás... 24. Um corpo de massa

m

= 3 Kg executa um MCU no sentido

anti-horário

a uma velocidade de

v

= 60 m/s. O módulo, a direção e o sentido do Vetor Quantidade de Movimento

Q

no ponto

P

, mostrado na figura, são respectivamente: a) 180 Kg.m/s, inclinado e para sudeste. b) 180 Kg.m/s, inclinado e para noroeste. c) 20 Kg.m/s, horizontal e para a direita. d) 20 Kg.m/s, horizontal e para a esquerda. 25. Uma grandeza muito importante na Física é a quantidade de Movimento Q, também chamada Momentum Linear. a) Responda: um automóvel pode ter a mesma quantidade de movimento Q de uma bala de revólver? JUSTIFIQUE. b) Determine a quantidade de movimento de uma caminhonete de duas toneladas (1 ton = 1.000 Kg) se movendo a uma velocidade de 90 Km/h (25 m/s).