A13 - Exercicios COLISÕES

Prévia do material em texto

01. (Ufms 2020) Em um jogo de futebol, o jogador principal e goleador do time A arrisca um arremate de 
média distância. O chute a gol sai com uma enorme força e grande velocidade em direção ao gol do 
goleiro do time B. O atacante fica na expectativa de comemorar o gol, porém ele não contava com a 
astúcia do goleiro adversário, que agarrou firme a bola no canto esquerdo do gol. Fisicamente, considere 
que o choque é elástico, a colisão da bola com a mão do goleiro é frontal, sem rolamento, uma vez que 
ele segurou a bola firme; despreze os atritos.
Nesse sistema composto pela bola e as mãos do goleiro, há conservação de:
a) massa e energia cinética. 
b) momento linear e força. 
c) velocidade e força. 
d) calor e movimento linear. 
e) momento linear e energia cinética. 
02. (Uel 2019) Na Copa do Mundo de 2018, observou-se que, para a maioria dos torcedores, um dos fatores 
que encantou foi o jogo bem jogado, ao passo que o desencanto ficou por conta de partidas com colisões 
violentas. Muitas dessas colisões travavam as jogadas e, não raramente, causavam lesões nos atletas. 
A charge a seguir ilustra a narração de um suposto jogo da Copa, feita por físicos:
1
www.universonarrado.com.br
A-13FRENT
E NARRADOUNIVERSO
Colisões
2
www.universonarrado.com.br
Lições de Física
Com base na charge e nos conhecimentos sobre 
colisões e supondo que, em um jogo de futebol, 
os jogadores se comportam como um sistema 
de partículas ideais, é correto afirmar que, em 
uma colisão 
a) elástica, a energia cinética total é menor 
que a energia cinética total inicial. 
b) elástica, a quantidade de movimento 
total é menor que a quantidade de 
movimento total inicial. 
c) parcialmente inelástica, a energia cinética 
total é menor que a energia cinética 
total inicial. 
d) perfeitamente inelástica, a quantidade 
de movimento total inicial é maior que a 
quantidade de movimento total 
e) parcialmente inelástica, a quantidade 
de movimento total é menor que a 
quantidade de movimento total inicial. 
03. (Uerj 2018) A lei de conservação do momento 
linear está associada às relações de simetrias 
espaciais.
Nesse contexto, considere uma colisão inelástica 
entre uma partícula de massa M e velocidade 
V e um corpo, inicialmente em repouso, de 
massa igual a 10M.
Logo após a colisão, a velocidade do sistema 
composto pela partícula e pelo corpo equivale a:
a) V
10
 
b) 10V 
c) V
11
 
d) 11V 
04. (Udesc 2018) Na figura abaixo, as esferas m2 
e m3 estão inicialmente em repouso, enquanto 
a esfera m1 aproxima-se, pela esquerda, com 
velocidade constante v1. Após sofrer uma 
colisão perfeitamente elástica com m2; m1 
fica em repouso e m2 segue em movimento 
em direção a m3. A colisão entre m2 e m3 é 
perfeitamente inelástica.
Assinale a alternativa que representa a razão 
entre a velocidade de m3, após esta colisão, e 
a velocidade inicial de m1.
a) m
m m
1
2 3+
 
b) m
m m
2
1 3+
 
c) m
m m
3
1 2+
 
d) m m
m m
1 2
2 3
+
+
 
e) m m
m m
2 3
1 3
+
+
 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
O texto e a figura a seguir refere(m)-se à(s) 
questão(ões) a seguir:
Têm sido corriqueiras as notícias relatando 
acidentes envolvendo veículos de todos os tipos 
nas ruas e estradas brasileiras. A maioria dos 
acidentes são causados por falhas humanas, nas 
quais os condutores negligenciam as normas 
de boa conduta. A situação seguinte é uma 
simulação de um evento desse tipo.
O motorista de um automóvel, de massa m, 
perdeu o controle do veículo ao passar pelo 
ponto A, deslizando, sem atrito, pela ladeira 
retilínea AB, de 200 m de extensão; o ponto A 
está situado 25 m acima da pista seguinte BC 
retilínea e horizontal. Ao passar pelo ponto B, a 
velocidade do carro era de 108 km h. O trecho 
BC, sendo mais rugoso que o anterior, fez com 
que o atrito reduzisse a velocidade do carro para 
72 km h, quando, então, ocorreu a colisão com 
outro veículo, de massa 4 M, que estava parado 
no ponto C, a 100 m de B. A colisão frontal 
foi totalmente inelástica. Considere a aceleração 
da gravidade com o valor 10 2m s e os veículos 
como pontos materiais.
05. (Fgv 2018) A energia mecânica dissipada na 
colisão, em função de M, foi
a) 160 M. 
b) 145 M. 
c) 142 5, .M 
d) 137 5, .M 
e) 125 M. 
06. (Famerp 2017) Durante uma partida de 
sinuca, um jogador, impossibilitado de atingir 
diretamente a bola vermelha com a bola 
branca, decide utilizar a tabela da mesa. 
3
www.universonarrado.com.br
Frente: A-13 NARRADOUNIVERSO
Ele dá uma tacada na bola branca, que, seguindo 
a trajetória tracejada indicada na figura, com 
velocidade escalar constante de módulo v, 
acerta a bola vermelha.
Sendo m a massa da bola branca, o módulo da 
variação da quantidade de movimento sofrida 
por essa bola na colisão contra a tabela da mesa 
foi igual a
a) mv 2 
b) zero 
c) mv 
d) 2mv 
e) mv 3 
07. (Efomm 2017) Dois móveis P e T com massas 
de 15 0, kg e 13 0, ,kg respectivamente, 
movem-se em sentidos opostos com velocidades 
V m sP = 5 0, e V m sT = 3 0, , até sofrerem uma 
colisão unidimensional, parcialmente elástica de 
coeficiente de restituição e = 3 4. Determine a 
intensidade de suas velocidades após o choque.
a) V m sT = 5 0, e V m sP = 3 0, 
b) V m sT = 4 5, e V m sP = 1 5, 
c) V m sT = 3 0, e V m sP = 1 5, 
d) V m sT = 1 5, e V m sP = 4 5, 
e) V m sT = 1 5, e V m sP = 3 0, 
08. (Uerj 2016) Considere um patinador X que 
colide elasticamente com a parede P de uma 
sala. Os diagramas abaixo mostram segmentos 
orientados indicando as possíveis forças que agem 
no patinador e na parede, durante e após a colisão. 
Note que segmento nulo indica força nula.
Supondo desprezível qualquer atrito, o diagrama 
que melhor representa essas forças é designado 
por:
a) I 
b) II 
c) III 
d) IV 
09. (Upe-ssa 1 2016) 
Em um experimento utilizando bolas de bilhar, 
uma bola A é arremessada com velocidade 
horizontal de módulo vA, em uma superfície 
horizontal fixa e sem atrito. A bola A colide 
elasticamente com outra bola idêntica, B. Sobre 
o movimento do centro de massa do conjunto 
de bolas, sabendo que a bola B está sempre em 
contato com a superfície, assinale a alternativa 
CORRETA.
a) Permanece em repouso, durante o movimento 
de A e B na plataforma. 
b) Permanece em repouso, durante o movimento 
na rampa da partícula B. 
c) Está em movimento uniformemente variado, 
antes da colisão. 
d) Está em movimento uniforme, depois da 
colisão, enquanto B ainda está na plataforma. 
e) Está em movimento uniforme, durante o 
movimento descendente da partícula B. 
10. (Uerj 2015) Admita uma colisão frontal 
totalmente inelástica entre um objeto que se 
move com velocidade inicial v0 e outro objeto 
inicialmente em repouso, ambos com mesma 
massa.
Nessa situação, a velocidade com a qual os dois 
objetos se movem após a colisão equivale a:
a) v0
2
 
b) 
v0
4
 
c) 2 0v 
d) 4 0v 
4
www.universonarrado.com.br
Lições de Física
11. (Ufu 2015) Uma pessoa arremessa um corpo 
de material deformável de massa m1, com 
velocidade v1 em sentido oposto a um outro 
corpo, também de mesmo material, porém 
com massa m2, que possuía velocidade v2 
diferente de zero. Considere que m m2 1 4= . 
Os dois corpos se chocam frontalmente numa 
colisão perfeitamente inelástica, parando 
imediatamente após o choque.
Na situação descrita, a relação entre os módulos 
das velocidades iniciais dos dois corpos, antes 
do choque, é:
a) v v1 24 
b) v v1 2 4= 
c) v v1 25 
d) v v1 2= 
12. (Imed 2015) Dois carros de mesma massa 
sofrem uma colisão frontal. Imediatamente, 
antes da colisão, o primeiro carro viajava a 
72 km h no sentido norte de uma estrada 
retilínea, enquanto o segundo carro viajava na 
contramão da mesma estrada com velocidade 
igual a 36 km h, no sentido sul. Considere que 
a colisão foi perfeitamente inelástica. Qual é a 
velocidade final dos carros imediatamente após 
essa colisão?
a) 5 m s para o norte. 
b)5 m s para o sul. 
c) 10 m s para o norte. 
d) 10 m s para o sul. 
e) 30 m s para o norte. 
13. (Uece 2015) Um projét i l d isparado 
horizontalmente de uma arma de fogo atinge 
um pedaço de madeira e fica encravado nele de 
modo que após o choque os dois se deslocam 
com mesma velocidade. Suponha que essa 
madeira tenha a mesma massa do projétil e 
esteja inicialmente em repouso sobre uma 
mesa sem atrito. A soma do momento linear do 
projétil e da madeira imediatamente antes da 
colisão é igual à soma imediatamente depois do 
choque. Qual a velocidade do projétil encravado 
imediatamente após a colisão em relação à sua 
velocidade inicial?
a) O dobro. 
b) A metade. 
c) A mesma. 
d) O triplo. 
14. (Upf 2014) Em uma mesa de sinuca, uma bola 
é lançada frontalmente contra outra bola em 
repouso. Após a colisão, a bola incidente para e 
a bola alvo (bola atingida) passa a se mover na 
mesma direção do movimento da bola incidente. 
Supondo que as bolas tenham massas idênticas, 
que o choque seja elástico e que a velocidade 
da bola incidente seja de 2 m/s, qual será, em 
m/s, a velocidade inicial da bola alvo após a 
colisão?
a) 0,5 
b) 1 
c) 2 
d) 4 
e) 8 
15. (Enem 2014) O pêndulo de Newton pode 
ser constituído por cinco pêndulos idênticos 
suspensos em um mesmo suporte. Em um 
dado instante, as esferas de três pêndulos 
são deslocadas para a esquerda e liberadas, 
deslocando-se para a direita e colidindo 
elasticamente com as outras duas esferas, que 
inicialmente estavam paradas.
O movimento dos pêndulos após a primeira 
colisão está representado em:
a) 
b) 
c) 
5
www.universonarrado.com.br
Frente: A-13 NARRADOUNIVERSO
d) 
e) 
16. (Unesp 2009) Um madeireiro tem a infeliz ideia 
de praticar tiro ao alvo disparando seu revólver 
contra um tronco de árvore caído no solo. Os 
projéteis alojam-se no tronco, que logo fica 
novamente imóvel sobre o solo. Nessa situação, 
considerando um dos disparos, pode-se afirmar 
que a quantidade de movimento do sistema 
projétil-tronco
a) não se conserva, porque a energia cinética 
do projétil se transforma em calor. 
b)	 se	conserva	e	a	velocidade	final	do	tronco	
é nula, pois a sua massa é muito maior do 
que a massa do projétil. 
c) não se conserva, porque a energia não se 
conserva, já que o choque é inelástico. 
d) se conserva, pois a massa total do sistema 
projétil-tronco não foi alterada. 
e) não se conserva, porque o sistema projétil-
tronco não é isolado. 
17. (Uece 2009) Um grupo de alunos, no laboratório 
de física, afirma que observaram uma colisão 
perfeitamente elástica entre duas esferas 
metálicas bem polidas, em uma superfície 
horizontal, que resultou nas duas esferas 
terminarem em repouso. Nenhuma força 
externa horizontal estava agindo nas esferas 
no instante da colisão.
Sobre o fato, assinale o correto. 
a) As velocidades escalares iniciais das duas 
esferas eram iguais e suas massas eram 
idênticas. 
b) As velocidades escalares iniciais das duas 
esferas eram diferentes e suas massas eram, 
também, diferentes. 
c) As velocidades escalares iniciais das duas 
esferas eram iguais, mas suas massas não 
necessariamente eram idênticas. 
d) A colisão não pode ter ocorrido como 
afirmado	pelo	grupo.		
18. (Fuvest 2010) A partícula neutra conhecida 
como méson K0 é instável e decai, emitindo duas 
partículas, com massas iguais, uma positiva e 
outra negativa, chamadas, respectivamente, 
méson �� e méson �� . Em um experimento, 
foi observado o decaimento de um K0, em 
repouso, com emissão do par �� e �� . Das 
figuras a seguir, qual poderia representar 
as direções e sentidos das velocidades das 
partículas �� e �� no sistema de referência 
em que o K0 estava em repouso?
a) 
b) 
c) 
d) 
e) 
6
www.universonarrado.com.br
Lições de Física
19. (Uftm 2011) Num jogo de sinuca, a bola branca 
é lançada com velocidade V1 de módulo igual a 
2 m/s contra a bola preta, que está em repouso 
no ponto P, colidindo com ela nesse ponto.
Imediatamente após a colisão, as bolas movem-
se perpendicularmente uma a outra, a bola 
branca com velocidade V’1 de módulo igual a 3
m/s e a bola preta com velocidade V’2 , dirigindo-
se para a caçapa, numa direção perpendicular 
à tabela, conforme indica a figura.
Considerando que as bolas tenham massas 
iguais, o módulo de V’2 , em m/s, é
a) 3 . 
b) 2 . 
c) 1. 
d) 3
2
. 
e) 0,5. 
20. (Fgvrj 2011) Leonardo, de 75 kg, e sua filha 
Beatriz, de 25 kg, estavam patinando em uma 
pista horizontal de gelo, na mesma direção e 
em sentidos opostos, ambos com velocidade 
de módulo v = 1,5 m/s. Por estarem distraídos, 
colidiram frontalmente, e Beatriz passou a se 
mover com velocidade de módulo u = 3,0 m/s, 
na mesma direção, mas em sentido contrário 
ao de seu movimento inicial. Após a colisão, a 
velocidade de Leonardo é
a) nula. 
b) 1,5 m/s no mesmo sentido de seu movimento 
inicial. 
c) 1,5 m/s em sentido oposto ao de seu 
movimento inicial. 
d) 3,0 m/s no mesmo sentido de seu movimento 
inicial. 
e) 3,0 m/s em sentido oposto ao de seu 
movimento inicial. 
21. (Uespi 2012) Em um acidente de trânsito, os 
carros A e B colidem no cruzamento mostrado 
nas figuras 1 e 2 a seguir. Logo após a colisão 
perfeitamente inelástica, os carros movem-
se ao longo da direção que faz um ângulo de 
= 37° com a direção inicial do carro A (figura 2). 
Sabe-se que a massa do carro A é o dobro 
da massa do carro B, e que o módulo da 
velocidade dos carros logo após a colisão é de 
20 km/h. Desprezando o efeito das forças de 
atrito entre o solo e os pneus e considerando 
sen(37°) = 0,6 e cos(37°) = 0,8, qual é a 
velocidade do carro A imediatamente antes 
da colisão?
a) 24 km/h 
b) 39 km/h 
c) 63 km/h 
d) 82 km/h 
e) 92 km/h 
7
www.universonarrado.com.br
Frente: A-13 NARRADOUNIVERSO
 Acesse o QR Code e veja 
as resoluções em vídeo!
?FICARAMDÚVIDAS
Gabarito 
Resposta da questão 1: E
Resposta da questão 2: C
Resposta da questão 3: C
Resposta da questão 4: A
Resposta da questão 5: A
Resposta da questão 6: A
Resposta da questão 7: B
Resposta da questão 8: A
Resposta da questão 9: D
Resposta da questão 10: A
Resposta da questão 11: B
Resposta da questão 12: A
Resposta da questão 13: B
Resposta da questão 14: C
Resposta da questão 15: C
Resposta da questão 16: E
Resposta da questão 17: D
Resposta da questão 18: A
Resposta da questão 19: C
Resposta da questão 20: A
Resposta da questão 21: A