a) o momento linear que o carrinho adquire no instante t=3 s; b) a distância percorrida pelo carrinho no terceiro intervalo de tempo. - PDF
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Sarah Marroquim Mirandela
1 1 - (PUC-PR-2002) Há alguns anos, noticiou-se que um avião foi obrigado a fazer um pouso de emergência em virtude de uma trinca no parabrisa causada pela colisão com uma pedra de gelo. a) o momento linear que o carrinho adquire no instante t=3 s; b) a distância percorrida pelo carrinho no terceiro intervalo de tempo. 3 - (FGV-1995) O gráfico representa a velocidade, em função do tempo, de uma bola de 100g, que colide contra um anteparo, durante o intervalo de t2 a t4. Leve em conta as hipóteses abaixo: 1 - A aeronave se deslocava horizontalmente à velocidade de 200 m/s, não havendo alteração nesta velocidade após a colisão. 2 - Massa da pedra de gelo 25 gramas e velocidade desprezível 3 - O parabrisa do avião considerado vertical 4 - O intervalo de tempo de colisão igual a 0,002 s. Com estas hipóteses, é correto afirmar que a força média de colisão foi de : a) 200 N b) 300 N c) N d) N e) N 2 - (UFRJ-2005) Na rampa de saída do supermercado, uma pessoa abandona, no instante t= 0, um carrinho de compras de massa 5 kg que adquire uma aceleração constante. Considere cada um dos três primeiros intervalos de tempo do movimento iguais a 1 s. No primeiro e no segundo intervalos de tempo, o carrinho percorre, respectivamente, as distâncias de 0,5 m e 1,5 m. Calcule: A força média exercida pela bola durante o intervalo de t2 a t4, teve módulo, em newtons, igual a: a) 1,5 x 10 1 b) 1,5 x 10 5 c) 3 x 10 2 d) 3 x 10 4 e) 6 x (Mack-1996) Um atirador, com uma metralhadora, pode resistir a uma força média de recuo de, no máximo, 160N. As balas têm massa 40 g cada uma e saem da metralhadora com velocidade de 800m/s. O número máximo de projéteis que podem ser atirados por segundo é: a) 16. b) 10. c) 8. d) 5. e) 4.
2 5 - (ITA-2005) Um automóvel pára quase que instantaneamente ao bater frontalmente numa árvore. A proteção oferecida pelo airbag, comparativamente ao carro que dele não dispõe, advém do fato de que a transferência para o carro de parte do momentum do motorista se dá em condição de: a) menor força em maior período de tempo. b) menor velocidade, com mesma aceleração. c) menor energia, numa distância menor. d) menor velocidade e maior desaceleração. e) mesmo tempo, com força menor. 6 - (UFF-2000) Um bloco de massa m = 0,20 kg repousa sobre um plano inclinado de um ângulo = 37o em relação à horizontal. O bloco é subitamente impulsionado, paralelamente ao plano, por uma marretada, parando após percorrer uma distância S = 0,45 m, a partir de sua posição inicial, como mostra a figura. Dados: cos 37o = 0,80 sen 37o = 0,60 Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano é c = 0,50 e que a aceleração da gravidade é g = 10 m/s2, determine: a) o trabalho realizado pela força de atrito durante o deslocamento S; b) o trabalho realizado pela força peso do bloco durante o deslocamento S; c) a velocidade do bloco, imediatamente após a marretada; d) o valor do impulso que a marreta imprime ao bloco. 7 - (Vunesp-1994) Uma nave espacial de 1000 kg se movimenta, livre de quaisquer forças, com velocidade constante de 1m/s, em relação a um referencial inercial. Necessitando pará-la, o centro de controle decidiu acionar um dos motores auxiliares, que fornecerá uma força constante de 200N, na mesma direção, mas em sentido contrário ao do movimento. Esse motor deverá ser programado para funcionar durante: a) 1s. b) 2s. c) 4s. d) 5s. e) 10s. 8 (Fuvest-1992) Uma pessoa dá um piparote (impulso) em uma moeda de 6 gramas que se encontra sobre uma mesa horizontal. A moeda desliza 0,40m em 0,5s, e pára. Calcule: (Adote: g = 10 m/s2) a) o valor da quantidade de movimento inicial da moeda; b) o coeficiente de atrito dinâmico entre a moeda e a mesa. 9 - (Unifesp-2002) Uma xícara vazia cai de cima da mesa de uma cozinha e quebra ao chocar-se com o piso rígido. Se essa mesma xícara caísse, da mesma altura, da mesa da sala e, ao atingir o piso, se chocasse com um tapete felpudo, ela não se quebraria. a) Por que no choque com o piso rígido a xícara se quebra e no choque com o piso fofo do tapete, não? b) Suponha que a xícara caia sobre o tapete e pare, sem quebrar. Admita que a massa da xícara seja 0,10 kg, que ela atinja o solo com velocidade de 2,0 m/s e que o tempo de interação do choque é de 0,50 s. Qual a intensidade média da força exercida pelo tapete sobre a xícara? Qual seria essa força, se o tempo de interação fosse 0,010 s?
3 10 - (UFBA-2005) A modificação rápida do movimento do corpo é a característica principal da maioria dos esportes e dos brinquedos nos parques de diversão. Essa modificação do movimento é responsável pela sensação de prazer causada por esses jogos do corpo, a qual os bioquímicos associam à produção de adrenalina. Em um parque de diversões, uma jovem de 40kg brinca em uma cama elástica, representada na figura. Ela pula de uma altura h =1,8m e, durante 0,5 segundo, a cama freia o movimento da jovem até parála, empurrando-a, posteriormente, para cima. Sabendo que, ao atingir a cama, o movimento da jovem é na direção vertical, calcule a força elástica média que a cama exerce sobre ela até pará-la. Considere a aceleração da gravidade como sendo 10m/s (UFPB-2002) Um patinador de 60 kg de massa, partindo do repouso, imprime ao seu movimento, num trecho retilíneo de pista, uma aceleração constante de 4 m/s2 até atingir um momento linear de 1,2 103 kg m/s, quando então, passa a realizar um movimento uniforme. Com base nestes dados, é correto afirmar que o patinador acelerou seu movimento durante um intervalo de tempo igual a: a) 4 s b) 5 s c) 6 s d) 10 s e) 12 s 12 - (Fuvest-1993) Um menino de 40kg está sobre um skate que se move com velocidade constante de 3,0m/s numa trajetória retilínea e horizontal. Defronte de um obstáculo ele salta e após 1,0s cai sobre o skate que durante todo tempo mantém a velocidade de 3,0m/s. Desprezando-se eventuais forças de atrito, pede-se: a) a altura que o menino atingiu no seu salto, tomando como referência a base do skate. b) a quantidade de movimento do menino no ponto mais alto de sua trajetória (ITA-1995) A figura adiante mostra o gráfico da força resultante, agindo numa partícula de massa m, inicialmente em repouso. No instante t2 a velocidade da partícula, V será: a) V = [(F1 + F2)t1 - F2t2] / m b) V = [(F1 - F2)t1 - F2t2] / m c) V = [(F1 - F2)t1 + F2t2] / m d) V = [(F1t1 - F2t2)] / m e) V = [(t2 - t1) (F1 - F2)] / m 14 - (Vunesp-1999) Dois blocos, A e B, ambos de massa 10 kg, estão inicialmente em repouso. A partir de um certo instante, o bloco A fica sujeito à ação de uma força resultante, cujo módulo FA, em função da posição x, é dado na figura A. Da mesma forma, o bloco B fica sujeito à ação de uma outra força resultante, cujo módulo FB, em função do tempo t, é dado na figura B.
4 III. A quantidade de movimento do corpo no instante t = 6s é de 70 kg.m/s. a) I e II são corretas. b) Apenas I é correta. c) II e III são corretas. d) I e III são corretas. Sabendo que, em ambos os casos, a direção e o sentido de cada força permanecem inalterados, determine: a) o trabalho realizado pela força FA no deslocamento de 0 a 3 metros, e a velocidade de A na posição x = 3 m. b) o impulso exercido pela força FB no intervalo de tempo de 0 a 3 segundos, e a velocidade de B no instante t = 3 s (UFU-2001) Um corpo de 10 kg desloca-se em uma trajetória retilínea, horizontal, com uma velocidade de 3m/s, quando passa a atuar sobre ele uma força F, que varia de acordo com o gráfico, formando um ângulo reto com a direção inicial do movimento. Se F é a única força que atua sobre o corpo e se sua direção e sentido permanecem constantes, analise as seguintes afirmações e responda de acordo com o código que se segue (Vunesp-2004) Uma garota e um rapaz, de massas 50 e 75 quilogramas, respectivamente, encontram-se parados em pé sobre patins, um em frente do outro, num assoalho plano e horizontal. Subitamente, a garota empurra o rapaz, aplicando sobre ele uma força horizontal média de intensidade 60N durante 0,50s. a) Qual é o módulo do impulso da força aplicada pela garota? b) Desprezando quaisquer forças externas, quais são as velocidades da garota (vg) e do rapaz (vr) depois da interação? 17 - (UFRJ-2006) Um plano está inclinado, em relação à horizontal, de um ângulo cujo seno é igual a 0,6 (o ângulo é menor do que 45o ). Um bloco de massa m sobe nesse plano inclinado sob a ação de uma força horizontal F, de módulo exatamente igual ao módulo de seu peso, como indica a figura a seguir. I. A energia cinética do corpo no instante t = 6s é de 125 J. II. O trabalho realizado pela força F no intervalo entre t = 0 e t = 6 s é nulo. a) Supondo que não haja atrito entre o bloco e o plano inclinado, calcule o módulo da aceleração do bloco. b) Calcule a razão entre o trabalho WF da força F e o trabalho WP do peso do bloco,
5 ambos em um deslocamento no qual o bloco percorre uma distância d ao longo da rampa (UFRJ-2005) Um produto vendido no supermercado é recebido em caixas de papelão contendo 16 embalagens de volume igual a 1.312,5 cm 3 cada. As massas de cada embalagem, do seu conteúdo e da caixa de papelão são, respectivamente, 10 g, g e 100 g. O produto é entregue por um caminhão, cuja carroceria está a 1,5 m de altura em relação ao chão, e descarregado com o auxílio de uma empilhadeira. a) Calcule a densidade do produto, sabendo que, em cada embalagem, 62,5 cm 3 estão vazios. b) Considere o descarregamento de uma única caixa que se encontra sobre o piso da carroceria. Determine o módulo do trabalho realizado pela força que a base da empilhadeira faz sobre essa caixa. a) 600 J. b) 800 J. c) J. d) J. e) J (Vunesp-2001) Um jovem exercita-se numa academia andando e movimentando uma esteira rolante horizontal, sem motor. Um dia, de acordo com o medidor da esteira, ele andou 40 minutos com velocidade constante de 7,2 km/h e consumiu 300 quilocalorias. a) Qual a distância percorrida pelo jovem? Qual o deslocamento do jovem? b) Num esquema gráfico, represente a esteira, o sentido do movimento da esteira, o jovem e a força que ele exerce sobre a esteira para movimentá-la. Admitindo que o consumo de energia assinalado pela esteira é o trabalho realizado pelo jovem para movimentá-la, determine o módulo dessa força, suposta constante. Adote 1,0 cal = 4,0 J (Fameca-2006) Um móvel de 100 kg encontra-se em uma superfície horizontal, na qual o coeficiente de atrito entre o móvel e a superfície é 0,5. Aplica-se a ele uma força de 250 N que forma um ângulo de 37º com o deslocamento. O trabalho realizado pela força de atrito em um percurso de 10 m foi, em módulo, de
Exercícios sobre Impulso e Quantidade de Movimento com Gabarito 1) (PUC-RS-003) A energia de um fóton é diretamente proporcional a sua freqüência, com a constante de Planck, h, sendo o fator de proporcionalidade.