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Física Mecânica Cesar Henrique Cícero cesar.henrique@souunit.com.br ESTES SLIDES SÃO UTILIZADOS SOMENTE PARA ORIENTAÇÃO DO PROFESSOR EM SALA DE AULA, EM HIPÓTESE ALGUMA, SUBSTITUEM A BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA mailto:cesar.henrique@souunit.com.br Momento Linear • Conservação de momento (quando usar?) - Usamos conservação de quantidade de movimento quando: - Troca de forças ocorre de uma maneira muito rápida; - Forças internas são tão grandes que o cálculo com elas ficaria difícil; - Não existem forças externas atuando em um sistema de partículas; Quantidade de Movimento2 ° Lei “Mudança em movimento é proporcional à força motriz impressionado, e eles ocorrem em uma linha reta onde a força está impressionado.” Quantidade de movimento(q) e Impulso (J) Unidade de http://www.youtube.com/watch?v=oXW6RqEwVWA Um carro de corrida ao colidir com um muro de proteção. Antes da colisão, o carro está se movendo com uma velocidade escalar vi = 70 m/s ao longo de uma linha reta que faz um ângulo de 90° com o muro. Após a colisão, está se movendo com uma velocidade escalar vf = 50 m/s ao longo da mesma linha reta que faz um ângulo de 90° com o muro. A massa m do piloto é 80 kg. (a) Qual é o impulso a que o piloto é submetido no momento da colisão? A) 1600 Ns B) 9600 Ns C) 4 Ns D) 1.5 Ns Quantidade de Movimento http://www.youtube.com/watch?v=zT6JdZUolm0 Impulso http://www.youtube.com/watch?v=aAhPaiajwDY Quantidade de Movimento Durante uma tempestade, a chuva cai bem na vertical com uma velocidade v0 = −15 m/s e bate no teto de um carro na direção perpendicular (veja a Figura). A massa de chuva que bate no teto do carro por segundo é de 0,060 kg/s. Supondo que as gotas de chuva cheguem ao repouso após bater no carro (vf = 0 m/s), determine a força média exercida pela chuva sobre o teto. a) 0.004 N b) -0.004 N c) 0.9 N d) -0.9 N http://www.youtube.com/watch?v=zT6JdZUolm0 Quantidade de Movimento (linear) Sistema de Partículas : Objetos com massas e posições bem definidas Sistema de N partículas Sistema de 15 partículas Sistema de 2 partículas https://www.youtube.com/watch?v=W-EQiduCIyM Quantidade de Movimento (linear) Quantidade de Movimento (linear) Quantidade de Movimento (linear) é o centro de gravidade é a velocidade do centro de gravidade Quantidade de Movimento (linear) Resumindo: Moral: sem impulso externo, a quantidade de movimento total do sistema se conserva http://www.youtube.com/watch?v=DY3LYQv22qY Quantidade de Movimento (linear) A Fig. 9-12a mostra um rebocador espacial e uma cápsula de carga, de massa total M, viajando ao longo de um eixo x no espaço sideral com uma velocidade inicial i de módulo 2100 km/h em relação ao Sol. Com uma pequena explosão, o rebocador ejeta a cápsula de carga, de massa 0,20M (Fig. 9-12b). Depois disso, o rebocador passa a viajar 500 km/h mais depressa que a cápsula ao longo do eixo x, ou seja, a velocidade relativa vrel entre o cargueiro e a cápsula é 500 km/h. Qual é a nova velocidade RS do rebocador em relação ao Sol? A) 2000 Km/h B) 2200Km/h C) 2500Km/h D) 2600Km/h https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788521632054/epub/OEBPS/Text/chapter09.html?create=true#ch9fig12 https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788521632054/epub/OEBPS/Text/chapter09.html?create=true#ch9fig12 http://www.youtube.com/watch?v=fnf-GBHn-18 Centro de gravidade ou centro de massa Centro de gravidade ou centro de massa Este exemplo mostra como é possível calcular a posição do centro de massa de um objeto macroscópico sem usar integrais. A Fig. 9-4a mostra uma placa de metal, fina e homogênea P, de raio 2 metros, da qual um disco de raio 1 metro foi removido em uma linha de montagem. O disco aparece na Fig. 9-4b. Determine as coordenadas do centro de massa da placa (CMP) em relação aos eixos x e y indicados na figura. (o disco sem o buraco possui massa de 1Kg) (Dica: considere a massa do buraco como negativa) A) (0.333 ; 0) B) (0 ; 0.333) C) (0.25 ; 0) D) (0 ; 0.25) https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788521632054/epub/OEBPS/Text/chapter09.html?create=true#ch9fig4 https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788521632054/epub/OEBPS/Text/chapter09.html?create=true#ch9fig4 http://www.youtube.com/watch?v=fnf-GBHn-18 Centro de gravidade ou centro de massa Colisão Colisão elástica energia cinética é conservada Colisão inelástica Energia cinética é perdida perfeitamente inelástica: os dois objetos ficam com a mesma velocidade final Colisão O pêndulo balístico era usado para medir a velocidade dos projéteis quando não havia sensores eletrônicos. A versão mostrada na Fig. 9-17 é composta por um grande bloco de madeira de massa M = 5,4 kg pendurado em duas cordas compridas. Uma bala de massa m = 9,5 g (0,0095 Kg) é disparada contra o bloco e fica incrustada na madeira. Com o impulso, o pêndulo descreve um arco de circunferência, fazendo com que o centro de massa do sistema bloco-bala atinja uma altura máxima h. Se a velocidade da bala antes da colisão foi de 424 m/s, qual será a altura h? (Use g = 9.8 m/s²) A) 2 cm B) 2.8 cm C) 3.3 cm C) 3.9 cm https://jigsaw.vitalsource.com/books/9788521632054/epub/OEBPS/Text/chapter09.html?create=true#ch9fig17 http://www.youtube.com/watch?v=Vmscd6IEdos Colisão Colisão em duas dimensões Colisão Um projétil de 10 g desloca-se a 2,0 m/s quando subitamente explode, dividindo-se em três partes. Um fragmento de 3,0 g é arremessado para oeste a 10 m/s, enquanto outro fragmento de mesma massa é arremessado a 40° nordeste a 12 m/s. Qual é o módulo da velocidade do terceiro fragmento? A) 5.6 m/s B) 5.8 m/s C) 8.1 m/s D) 9.8 m/s http://www.youtube.com/watch?v=Vmscd6IEdos Momento Linear https://docs.google.com/file/d/1EEmLa0oD1_1bW3K-X1tqeQ6cJ5IvKWr0/preview Momento Linear Momento Linear Momento Linear c