08 23 - (Lista - Impulso, Quantidade de Movimento e Sistema Isolado) - MED

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Física 
 
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Impulso, Quantidade de Movimento e Sistema Isolado 
 
BLOCO 1* 
 
1. (Cftmg 2017) O gráfico abaixo mostra a intensidade 
de uma força aplicada a um corpo no intervalo de tempo 
de 0 a 4 𝑠. 
 
 
 
O impulso da força, no intervalo especificado, vale 
a) 95  𝑘𝑔⋅
𝑚
𝑠
. 
b) 85  𝑘𝑔⋅
𝑚
𝑠
. 
c) 65  𝑘𝑔⋅
𝑚
𝑠
. 
d) 60  𝑘𝑔⋅
𝑚
𝑠
. 
 
2. (Upe-ssa 1 2017) Em uma aula de educação física, o 
professor convida os estudantes para observar o 
movimento de uma bola de basquete de 500 𝑔, 
arremessada contra o solo. Nesse experimento, as 
velocidades da bola imediatamente antes e depois da 
colisão foram determinadas e estão mostradas na figura 
a seguir. 
 
 
 
Três afirmações propostas pelo professor acerca da 
colisão da bola com o chão devem ser analisadas pelos 
estudantes como verdadeiras (V) ou falsas (F). São elas: 
 
( ) O impulso resultante sobre a bola possui direção 
vertical e para baixo. 
( ) O módulo da variação da quantidade de movimento 
da bola é igual a 18 𝑘𝑔 
𝑚
𝑠
. 
( ) A Terceira Lei de Newton não se aplica nesse caso. 
 
A sequência CORRETA encontra-se na alternativa 
 
a) F – V – V 
b) V – V – F 
c) F – F – V 
d) V – F – V 
e) F – V – F 
 
3. (Upe-ssa 1 2016) “Ao utilizar o cinto de segurança no 
banco de trás, o passageiro também está protegendo o 
motorista e o carona, as pessoas que estão na frente do 
carro. O uso do cinto de segurança no banco da frente 
e, principalmente, no banco de trás pode evitar muitas 
mortes. Milhares de pessoas perdem suas vidas no 
trânsito, e o uso dos itens de segurança pode reduzir 
essa estatística. O Brasil também está buscando, cada 
vez mais, fortalecer a nossa ação no campo da 
prevenção e do monitoramento. Essa é uma discussão 
que o Ministério da Saúde vem fazendo junto com outros 
órgãos do governo”, destacou o Ministro da Saúde, 
Arthur Chioro. 
Estudo da Associação Brasileira de Medicina de 
Tráfego (Abramet) mostra que o cinto de segurança no 
banco da frente reduz o risco de morte em 45% e, no 
banco traseiro, em até 75%. Em 2013, um levantamento 
da Rede Sarah apontou que 80% dos passageiros do 
banco da frente deixariam de morrer, se os cintos do 
banco de trás fossem usados com regularidade. 
 
Disponível em: http://bvsms.saude.gov.br/ultimas-noticias/1596-
metade-dos-brasileiros-nao-usa-cinto-de-seguranca-no-banco-detras 
Acesso em: 12 de julho de 2015. 
 
Em uma colisão frontal, um passageiro sem cinto de 
segurança é arremessado para a frente. Esse 
movimento coloca em risco a vida dos ocupantes do 
veículo. Vamos supor que um carro popular com lotação 
máxima sofra uma colisão na qual as velocidades inicial 
e final do veículo sejam iguais a 72 
𝑘𝑚
ℎ
 e zero, 
respectivamente. Se o passageiro do banco de trás do 
veículo tem massa igual a 80 𝑘𝑔 e é arremessado contra 
o banco da frente, em uma colisão de 400 𝑚𝑠 de 
duração, a força média sentida por esse passageiro é 
igual ao peso de 
 
a) 360 𝑘𝑔 na superfície terrestre. 
b) 400 𝑘𝑔 na superfície terrestre. 
c) 1440 𝑘𝑔 na superfície terrestre. 
d) 2540 𝑘𝑔 na superfície terrestre. 
e) 2720 𝑘𝑔 na superfície terrestre. 
 
4. (Udesc 2015) O airbag e o cinto de segurança são 
itens de segurança presentes em todos os carros novos 
fabricados no Brasil. Utilizando os conceitos da Primeira 
Lei de Newton, de impulso de uma força e variação da 
quantidade de movimento, analise as proposições. 
 
I. O airbag aumenta o impulso da força média atuante 
sobre o ocupante do carro na colisão com o painel, 
aumentando a quantidade de movimento do ocupante. 
II. O airbag aumenta o tempo da colisão do ocupante do 
carro com o painel, diminuindo assim a força média 
atuante sobre ele mesmo na colisão. 
III. O cinto de segurança impede que o ocupante do 
carro, em uma colisão, continue se deslocando com 
um movimento retilíneo uniforme. 
IV. O cinto de segurança desacelera o ocupante do carro 
em uma colisão, aumentando a quantidade de 
movimento do ocupante. 
 
Assinale a alternativa correta. 
a) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. 
b) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. 
c) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. 
d) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. 
e) Todas as afirmativas são verdadeiras. 
 
 
 
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5. (Pucpr 2015) A figura a seguir ilustra uma visão 
superior de uma mesa de sinuca, onde uma bola de 
massa 400 𝑔 atinge a tabela com um ângulo de 60° com 
a normal e ricocheteia formando o mesmo ângulo com a 
normal. A velocidade da bola, de 9 𝑚/𝑠, altera apenas a 
direção do movimento durante o choque, que tem uma 
duração de 10 𝑚𝑠. 
 
 
 
A partir da situação descrita acima, a bola exerce uma 
força média na tabela da mesa de: 
 
a) 360 𝑁. 
b) 5400 𝑁. 
c) 3600 𝑁. 
d) 4000 𝑁. 
e) 600 𝑁. 
 
6. (Enem 2014) Para entender os movimentos dos 
corpos, Galileu discutiu o movimento de uma esfera de 
metal em dois planos inclinados sem atritos e com a 
possibilidade de se alterarem os ângulos de inclinação, 
conforme mostra a figura. Na descrição do experimento, 
quando a esfera de metal é abandonada para descer um 
plano inclinado de um determinado nível, ela sempre 
atinge, no plano ascendente, no máximo, um nível igual 
àquele em que foi abandonada. 
 
 
 
Se o ângulo de inclinação do plano de subida for 
reduzido a zero, a esfera 
a) manterá sua velocidade constante, pois o impulso 
resultante sobre ela será nulo. 
b) manterá sua velocidade constante, pois o impulso da 
descida continuará a empurrá-la. 
c) diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois não 
haverá mais impulso para empurrá-la. 
d) diminuirá gradativamente a sua velocidade, pois o 
impulso resultante será contrário ao seu movimento. 
e) aumentará gradativamente a sua velocidade, pois 
não haverá nenhum impulso contrário ao seu 
movimento. 
 
7. (Unicamp 2016) Beisebol é um esporte que envolve 
o arremesso, com a mão, de uma bola de 140 𝑔 de 
massa na direção de outro jogador que irá rebatê-la com 
um taco sólido. Considere que, em um arremesso, o 
módulo da velocidade da bola chegou a 162 𝑘𝑚/ℎ, 
imediatamente após deixar a mão do arremessador. 
 
Sabendo que o tempo de contato entre a bola e a mão 
do jogador foi de 0,07 𝑠, o módulo da força média 
aplicada na bola foi de 
 
a) 324,0 𝑁. 
b) 90,0 𝑁. 
c) 6,3 𝑁. 
d) 11,3 𝑁. 
 
8. (Unicamp 2013) Muitos carros possuem um sistema 
de segurança para os passageiros chamado airbag. 
Este sistema consiste em uma bolsa de plástico que é 
rapidamente inflada quando o carro sofre uma 
desaceleração brusca, interpondo-se entre o passageiro 
e o painel do veículo. Em uma colisão, a função do 
airbag é 
 
a) aumentar o intervalo de tempo de colisão entre o 
passageiro e o carro, reduzindo assim a força 
recebida pelo passageiro. 
b) aumentar a variação de momento linear do 
passageiro durante a colisão, reduzindo assim a força 
recebida pelo passageiro. 
c) diminuir o intervalo de tempo de colisão entre o 
passageiro e o carro, reduzindo assim a força 
recebida pelo passageiro. 
d) diminuir o impulso recebido pelo passageiro devido 
ao choque, reduzindo assim a força recebida pelo 
passageiro. 
 
9. (Unesp 2015) O gol da conquista do tetracampeonato 
pela Alemanha na Copa do Mundo de 2014 foi feito pelo 
jogador Götze. Nessa jogada, ele recebeu um 
cruzamento, matou a bola no peito, amortecendo-a, e 
chutou de esquerda para fazer o gol. Considere que, 
imediatamente antes de tocar o jogador, a bola tinha 
velocidade de módulo 𝑉1 = 8 𝑚/𝑠 em uma direção 
perpendicular ao seu peito e que, imediatamente depois 
de tocar o jogador, sua velocidade manteve-se 
perpendicular ao peito do jogador, porém com módulo 
𝑉2 = 0,6 𝑚/𝑠 e em sentido contrário. 
 
 
 
Admita que, nessa jogada, a bola ficou em contato com 
o peitodo jogador por 0,2 𝑠 e que, nesse intervalo de 
tempo, a intensidade da força resultante (𝐹𝑅), que atuou 
sobre ela, variou em função do tempo, conforme o 
gráfico. 
 
 
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Considerando a massa da bola igual a 0,4 𝑘𝑔, é correto 
afirmar que, nessa jogada, o módulo da força resultante 
máxima que atuou sobre a bola, indicada no gráfico por 
𝐹𝑚á𝑥 , é igual, em newtons, a 
 
a) 68,8. 
b) 34,4. 
c) 59,2. 
d) 26,4. 
e) 88,8. 
Sistema Isolado 
 
10. (Uerj 2019) Em uma mesa de sinuca, as bolas 𝐴 e 
𝐵, ambas com massa igual a 140 𝑔, deslocam-se com 
velocidades 𝑉𝐴 e 𝑉𝐵, na mesma direção e sentido. O 
gráfico abaixo representa essas velocidades ao longo 
do tempo. 
 
 
 
Após uma colisão entre as bolas, a quantidade de 
movimento total, em 𝑘𝑔 ⋅
𝑚
𝑠
, é igual a: 
 
a) 0,56 
b) 0,84 
c) 1,60 
d) 2,24 
 
11. (Unifesp 2017) Em um teste realizado na 
investigação de um crime, um projétil de massa 20 𝑔 é 
disparado horizontalmente contra um saco de areia 
apoiado, em repouso, sobre um carrinho que, também 
em repouso, está apoiado sobre uma superfície 
horizontal na qual pode mover-se livre de atrito. O 
projétil atravessa o saco perpendicularmente aos eixos 
das rodas do carrinho, e sai com velocidade menor que 
a inicial, enquanto o sistema formado pelo saco de areia 
e pelo carrinho, que totaliza 100 𝑘𝑔, sai do repouso com 
velocidade de módulo 𝑣. 
 
 
 
O gráfico representa a variação da velocidade escalar 
do projétil, 𝑣𝑃 , em função do tempo, nesse teste. 
 
 
 
Calcule: 
 
a) o módulo da velocidade 𝑣, em 
𝑚
𝑠
, adquirida pelo 
sistema formado pelo saco de areia e pelo carrinho 
imediatamente após o saco ter sido atravessado pelo 
projétil. 
b) o trabalho, em joules, realizado pela resultante das 
forças que atuaram sobre o projétil no intervalo de 
tempo em que ele atravessou o saco de areia. 
 
12. (Unicamp 2016) Tempestades solares são 
causadas por um fluxo intenso de partículas de altas 
energias ejetadas pelo Sol durante erupções solares. 
Esses jatos de partículas podem transportar bilhões de 
toneladas de gás eletrizado em altas velocidades, que 
podem trazer riscos de danos aos satélites em torno da 
Terra. 
Considere que, em uma erupção solar em particular, um 
conjunto de partículas de massa total 𝑚𝑝 = 5 𝑘𝑔, 
deslocando-se com velocidade de módulo 𝑣𝑝 = 2 ×
105𝑚/𝑠, choca-se com um satélite de massa 𝑀𝑠 = 95 𝑘𝑔 
que se desloca com velocidade de módulo igual a 𝑉𝑠 =
4 × 103𝑚/𝑠 na mesma direção e em sentido contrário ao 
das partículas. Se a massa de partículas adere ao 
satélite após a colisão, o módulo da velocidade final do 
conjunto será de 
 
a) 102.000 𝑚/𝑠. 
b) 14.000 𝑚/𝑠. 
c) 6.200 𝑚/𝑠. 
d) 3.900 𝑚/𝑠. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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13. (Enem 2016) O trilho de ar é um dispositivo utilizado em laboratórios de física para analisar movimentos em que 
corpos de prova (carrinhos) podem se mover com atrito desprezível. A figura ilustra um trilho horizontal com dois 
carrinhos (1 e 2) em que se realiza um experimento para obter a massa do carrinho 2. No instante em que o carrinho 
1, de massa 150,0 𝑔, passa a se mover com velocidade escalar constante, o carrinho 2 está em repouso. No momento 
em que o carrinho 1 se choca com o carrinho 2, ambos passam a se movimentar juntos com velocidade escalar 
constante. Os sensores eletrônicos distribuídos ao longo do trilho determinam as posições e registram os instantes 
associados à passagem de cada carrinho, gerando os dados do quadro. 
 
 
 
Carrinho 1 Carrinho 2 
Posição (𝑐𝑚) Instante (𝑠) Posição (𝑐𝑚) Instante (𝑠) 
15,0 0,0 45,0 0,0 
30,0 1,0 45,0 1,0 
75,0 8,0 75,0 8,0 
90,0 11,0 90,0 11,0 
 
Com base nos dados experimentais, o valor da massa do carrinho 2 é igual a: 
a) 50,0 𝑔. 
b) 250,0 𝑔. 
c) 300,0 𝑔. 
d) 450,0 𝑔. 
e) 600,0 𝑔. 
 
14. (Enem PPL 2014) Durante um reparo na estação 
espacial internacional, um cosmonauta, de massa 90𝑘𝑔, 
substitui uma bomba do sistema de refrigeração, de 
massa 360𝑘𝑔, que estava danificada. Inicialmente, o 
cosmonauta e a bomba estão em repouso em relação à 
estação. Quando ele empurra a bomba para o espaço, 
ele é empurrado no sentido oposto. Nesse processo, a 
bomba adquire uma velocidade de 0,2
𝑚
𝑠
 em relação à 
estação. 
 
Qual é o valor da velocidade escalar adquirida pelo 
cosmonauta, em relação à estação, após o empurrão? 
 
a) 0,05
𝑚
𝑠
 
b) 0,20
𝑚
𝑠
 
c) 0,40
𝑚
𝑠
 
d) 0,50
𝑚
𝑠
 
e) 0,80
𝑚
𝑠
 
 
15. (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 
16. (Insper 2019) Sobre uma pista retilínea, lisa e 
horizontal, dois móveis, 𝐴 e 𝐵, de massas 𝑚𝐴 = 100 𝑘𝑔 
e 𝑚𝐵 = 60 𝑘𝑔, são lançados em sentidos opostos, indo 
colidir frontalmente. O gráfico horário (1) mostra as 
posições que 𝐴 e 𝐵 ocupam sobre a pista até colidirem 
no instante 𝑡 = 4,0 𝑠. O gráfico (2) mostra as posições 
ocupadas pelo móvel A após a colisão e cinco possíveis 
percursos para o móvel 𝐵. 
 
 
 
 
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O percurso correto é o 
a) 𝐵2. 
b) 𝐵3. 
c) 𝐵1. 
d) 𝐵4. 
e) 𝐵5. 
 
 
Bloco 2 
 
 
17. (Uece 2019) Considere um veículo de massa 
constante que se desloca em linha reta. Este veículo tem 
seu momento linear dado por 𝑝 = 4𝑡, onde 𝑡 é o tempo 
e a constante multiplicativa 4 tem a unidade de medida 
apropriada. Assim, é correto afirmar que 
 
a) sua velocidade é constante. 
b) sua aceleração é constante. 
c) sua energia cinética é constante. 
d) sua energia cinética é decrescente. 
18. (Unicamp 2008) Um experimento interessante pode 
ser realizado abandonando-se de certa altura uma bola 
de basquete com uma bola de pingue-pongue (tênis de 
mesa) em repouso sobre ela, conforme mostra a figura 
(a). Após o choque da bola de basquete com o solo, e 
em seguida com a bola de pingue-pongue, esta última 
atinge uma altura muito maior do que sua altura inicial. 
 
 
 
a) Para h = 80 cm, calcule a velocidade com que a bola 
de basquete atinge o solo. Despreze a resistência do 
ar. 
b) Abandonadas de uma altura diferente, a bola de 
basquete, de massa M, reflete no solo e sobe com 
uma velocidade de módulo V = 5,0 m/s. Ao subir, ela 
colide com a bola de pingue-pongue que está caindo 
também com V = 5,0 m/s, conforme a situação 
representada na figura (b). Considere que, na colisão 
entre as bolas, a energia cinética do sistema não se 
conserva e que, imediatamente após o choque, as 
bolas de basquete e pingue-pongue sobem com 
velocidades de V'b = 4,95 m/s e V'p = 7,0 m/s, 
respectivamente. A partir da sua própria experiência 
cotidiana, faça uma estimativa para a massa da bola 
de pingue-pongue, e, usando esse valor e os dados 
acima, calcule a massa da bola de basquete. 
 
19. (Unicamp 2017) Lótus é uma planta conhecida por 
uma característica muito interessante: apesar de 
crescer em regiões de lodo, suas folhas estão sempre 
secas e limpas. Isto decorre de sua propriedade 
hidrofóbica. Gotas de água na folha de lótus tomam 
forma aproximadamente esférica e se deslocam quase 
sem atrito até caírem da folha. Ao se moverem pela 
folha, as gotas de água capturam e carregam consigo a 
sujeira para fora da folha. 
 
a) Quando uma gota de água cai sobre uma folha de 
lótus, ela quica como se fosse uma bola de borracha 
batendo no chão. Considere uma gota, inicialmente 
em repouso, caindo sobre uma folha de lótus plana e 
na horizontal, a partir de uma altura ℎ𝑖 = 50𝑐𝑚 acima 
da folha. Qual é o coeficiente de restituição da colisão 
se a gota sobe até uma altura de ℎ𝑓 = 2 𝑐𝑚 após 
quicar a primeira vez na folha? 
b) Considere uma gota de água com velocidade inicial 
𝑣𝑖 = 3 
𝑚𝑚
𝑠
 deslocando-se e limpando a superfície de 
uma folha de lótus plana e na horizontal. Antes de cair 
da folha, essa gota captura o lodo de uma área de 
2 𝑐𝑚2. Suponha que a densidade superficial média de 
lodo na folha é de 2,5 × 10−3  
𝑔𝑟𝑎𝑚𝑎𝑠
𝑐𝑚2
. Estime a massa 
da gota de água e calcule sua velocidade no instante 
em que ela deixa a folha. 
 
20. (Ime 2019) 
 
 
 
Alguns animais têm mecanismos de defesa muito 
curiosos. Os besouros-bombardeiros, por exemplo, são 
insetos que disparam jatos de uma substância 
superquente pelos seus traseiros quando se sentem 
ameaçados. Seus corpos são equipados com duas 
glândulas nas extremidades de seus abdomens e essas 
estruturas contêm diferentes substâncias químicas. 
 
Quando os insetos são provocados, essas substâncias 
são combinadas em uma câmara de reação e são 
produzidas explosões na forma de um intenso jato – 
aquecido de 20 °𝐶 para 100 °𝐶 pelo calor da reação – 
para afugentar suas presas. A pressão elevada permite 
que o composto seja lançado para fora com velocidade 
de 240 
𝑐𝑚
𝑠
. Uma formiga se aproxima do besouro, pela 
retaguarda deste e em linha reta, a uma velocidade 
 
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média de 0,20 
𝑐𝑚
𝑠
 e o besouro permanece parado com 
seu traseiro a uma distância de 1 𝑚𝑚 do chão. Quando 
pressente o inimigo, o besouro lança o jato em direção 
à formiga. 
Determine: 
 
a) o calor latente da reação das substâncias, em 
𝐽
𝑘𝑔
; 
b) o rendimento da máquina térmica, representada pelo 
besouro; 
c) a distância mínima, em 𝑐𝑚, entre os insetos, para que 
o jato do besouro atinja a formiga; e 
d) a velocidade, em 
𝑐𝑚
𝑠
, que a formiga adquire ao ser 
atingida pelo jato do besouro (assumindo que todo o 
líquido fique impregnado na formiga). 
 
Dados: 
 
- calores específicos das substâncias e do líquido 
borrifado: 𝑐 = 4,19 × 103  
𝐽
𝑘𝑔⋅𝐾
; 
- massa da formiga: 𝑚𝑓𝑜𝑟𝑚𝑖𝑔𝑎 = 6,0 𝑚𝑔; 
- massa do besouro: 𝑚𝑏𝑒𝑠𝑜𝑢𝑟𝑜 = 290 𝑚𝑔; 
- massa do jato: 𝑚𝑗𝑎𝑡𝑜 = 0,30 𝑚𝑔; 
- velocidade média da formiga: 𝑣𝑓𝑜𝑟𝑚𝑖𝑔𝑎 = 0,20 
𝑐𝑚
𝑠
; e 
- aceleração da gravidade: 𝑔 = 10 
𝑚
𝑠2
. 
____________________________________________ 
 
Gabarito: 
 
1: [C] 2: [E] 3: [B] 4: [B] 5: [A] 6: [A] 7: [B] 8: [A] 9: [B] 
10: [D] 
 
11: a)0,084 m/s 
b) -2436 J 
 
12: [C] 13: [C] 14: [E] 15: [C] 16: [C] 17: [B] 
 
18: a) 4 m/s 
b) aproximadamente 720 g 
 
19: a) 0,2 
 b) aproximadamente 2,25 mm/s 
 
20: 
a) 
( )
reação aquecimento c
2
2
3
5
Q Q E
mv
mL mc
2
2,4
L 4,19 10 100 20
2
L 3,35 10 J / kg
Δθ
= +
= +
=   − +
  
 
 
b) 
2
2
5c
5
reação
4
mv
E 2,42 0,86 10
Q mL 2 3,35 10
8,6 10 %
η
η
−
−
= = =  
 
  
 
 
c) 
( ) 2 2relativad v t 240 0,2 2 10 240,2 2 10
d 3,40 cm
Δ − −=  = +   = 
 
 
 
d) 
( )
( )
subs subs form form subs form f
f
f
m v m v m m v
0,3 240 6 0,2 6 0,3 v
v 11,24 cm s
 −  = + 
 −  = + 
 =