4 Lista 2 - Impulso Quantidade Movimento

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Extensivo de Física Ext C 8.1Dinâmica 
Impulsiva 
Lista 2 
Impulso e Quantidade de Movimento 
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1. (Ufpr) Recentemente, foi publicada em um jornal a seguinte
ocorrência: um homem pegou uma sacola plástica de
supermercado, encheu com um litro de água e abandonou-a do
oitavo andar de um prédio. A sacola caiu sobre um automóvel
que estava estacionado no nível da rua. Admitindo que cada
andar do prédio tenha uma altura de 2,5 m e que a sacola de
água tenha sido freada pelo capô do carro em aproximadamente 
0,01 s, calcule o módulo da força normal média de frenagem
exercida pelo capô sobre a sacola. Despreze a resistência do ar,
o peso da sacola vazia e correções referentes ao tamanho do
carro e ao fato de a sacola não se comportar exatamente como 
um corpo rígido. 
2. (Ufrj) Um menino de 40 kg de massa corre em movimento
retilíneo horizontal em cima de uma prancha de 8,0 kg de massa 
que desliza sobre um piso horizontal, conforme indica a figura.
Não há qualquer atrito entre a prancha e o piso, embora haja
atrito entre o menino e a prancha. O movimento do menino
ocorre com aceleração constante de módulo 0,20 m/s2 e sentido
para a esquerda, em relação ao piso.
a) Indique o sentido da componente horizontal da força que a
prancha exerce sobre o menino e calcule seu módulo.
b) Indique o sentido da aceleração da prancha relativa ao piso e
calcule seu módulo.
3. (Fgv) Um brinquedo muito simples de construir, e que vai ao
encontro dos ideais de redução, reutilização e reciclagem de
lixo, é retratado na figura.
A brincadeira, em dupla, consiste em mandar o bólido de 100 g, 
feito de garrafas plásticas, um para o outro. Quem recebe o 
bólido, mantém suas mãos juntas, tornando os fios paralelos, 
enquanto que, aquele que o manda, abre com vigor os braços, 
imprimindo uma força variável, conforme o gráfico. 
Considere que: 
- a resistência ao movimento causada pelo ar e o atrito entre as
garrafas com os fios sejam desprezíveis;
- o tempo que o bólido necessita para deslocar-se de um
extremo ao outro do brinquedo seja igual ou superior a 0,60 s.
Dessa forma, iniciando a brincadeira com o bólido em um dos
extremos do brinquedo, com velocidade nula, a velocidade de
chegada do bólido ao outro extremo, em m/s, é de
a) 16.
b) 20.
c) 24.
d) 28.
e) 32.
4. (Ufrn) O funcionamento de um gerador eólico é baseado na
interação entre suas pás e o vento. Nessa interação, as pás do
gerador funcionam como defletor para a massa de ar incidente.
Durante a interação, o vetor quantidade de movimento do ar
incidente inicialQ ,

 tem a orientação alterada para quantidade 
de movimento do ar refletido, finalQ ,

 pela presença das pás, 
conforme mostrado na figura abaixo. 
A variação da quantidade de movimento da massa de ar 
incidente sobre as pás faz com que elas girem em torno de seu 
eixo gerando energia elétrica. Tal variação na quantidade de 
movimento do ar, Q,Δ

 é expressa por final inicialQ Q Q .Δ = −
  
 
Neste sentido, a composição de vetores que melhor representa 
a variação da quantidade do movimento do ar está representada 
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a) 
b) 
c) 
d) 
5. Uma bola de massa 200 g, com velocidade v1 = 25 m/s
horizontal para a direita recebe a ação de uma força constante
durante um segundo. Como resultado, a bola adquire
velocidade 60 m/s com direção vertical para cima. Considerando 
que a força atua durante um décimo de segundo, determine a
intensidade da força média aplicada pelo bastão na bolinha.
6. (Unifesp) Uma empresa de demolição utiliza um guindaste,
extremamente massivo, que se mantém em repouso e em
equilíbrio estável no solo durante todo o processo. Ao braço
superior fixo da treliça do guindaste, ponto O, prende-se um
cabo, de massa desprezível e inextensível, de 10 m de
comprimento. A outra extremidade do cabo é presa a uma bola
de 300 kg que parte do repouso, com o cabo esticado, do ponto
A.
Sabe-se que a trajetória da bola, contida em um plano vertical, 
do ponto A até o ponto B, é um arco de circunferência com 
centro no ponto O; que o módulo da velocidade da bola no 
ponto B, imediatamente antes de atingir a estrutura do prédio, 
é de 2 m/s; que o choque frontal da bola com o prédio dura 0,02 
s; e que depois desse intervalo de tempo a bola para 
instantaneamente. Desprezando a resistência do ar e adotando 
g = 10 m/s2, calcule, em newtons: 
a) o módulo da força resultante média que atua na bola no
intervalo de tempo de duração do choque.
b) o módulo da força de tração no cabo no instante em que a
bola é abandonada do repouso no ponto A.
7. (Uftm) Num trecho plano e horizontal de uma estrada, um
carro faz uma curva mantendo constante o módulo da sua
velocidade em 25 m/s. A figura mostra o carro em duas posições, 
movendo-se em direções que fazem, entre si, um ângulo de
120°.
Considerando a massa do carro igual a 1 000 kg, pode-se afirmar 
que, entre as duas posições indicadas, o módulo da variação da 
quantidade de movimento do veículo, em (kg ⋅ m)/s, é igual a 
a) 10 000.
b) 12 500.
c) 25 000.
d) 12 500 2. 
e) 25 000 2. 
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8. (Unicamp) As nuvens são formadas por gotículas de água que
são facilmente arrastadas pelo vento. Em determinadas
situações, várias gotículas se juntam para formar uma gota
maior, que cai, produzindo a chuva. De forma simplificada, a
queda da gota ocorre quando a força gravitacional que age
sobre ela fica maior que a força do vento ascendente. A
densidade da água é 3 3água 1,0 10 kg/m .ρ = × 
a) O módulo da força, que é vertical e para cima, que certo vento 
aplica sobre uma gota esférica de raio r pode ser aproximado
por 3vento , com 1,6 10 N/m.
−= = ×F b r b Calcule o raio
mínimo da gota para que ela comece a cair.
b) O volume de chuva e a velocidade com que as gotas atingem
o solo são fatores importantes na erosão. O volume é
usualmente expresso pelo índice pluviométrico, que
corresponde à altura do nível da água da chuva acumulada
em um recipiente aberto e disposto horizontalmente. Calcule
o impulso transferido pelas gotas da chuva para cada metro
quadrado de solo horizontal, se a velocidade média das gotas 
ao chegar ao solo é de 2,5 m/s e o índice pluviométrico é igual 
a 20 mm. Considere a colisão como perfeitamente inelástica.
9. (Fuvest) Num espetáculo de circo, um homem deita-se no
chão do picadeiro e sobre seu peito é colocada uma tábua, de
30 cm x 30 cm, na qual foram cravados 400 pregos, de mesmo
tamanho, que atravessam a tábua. No clímax do espetáculo, um
saco com 20 kg de areia é solto, a partir do repouso, de 5 m de
altura em relação à tábua, e cai sobre ela. Suponha que as
pontas de todos os pregos estejam igualmente em contato com
o peito do homem.
Determine:
a) A velocidade do saco de areia ao tocar a tábua de pregos.
b) A força média total aplicada no peito do homem se o saco de
areia parar 0,05 s após seu contato com a tábua. 
c) A pressão, em N/cm2, exercida no peito do homem por cada
prego, cuja ponta tem 4 mm2 de área.NOTE E ADOTE 
Aceleração da gravidade no local: g = 10 m/s2 
Despreze o peso da tábua com os pregos. 
Não tente reproduzir esse número de circo! 
1. 2010 N
2. a) Fh = 8,0 N.
b) ap = 1,0 m/s2.
3. C 4. C 5. Fmédia = 130 N
6.a) 3.104 N b) 1,44.103N
7. C 8. a) 2.10-4m b) 50 N.s
9. a) v = 10 m/s. b) Fm = 4.200 N. c) p = 262,5 N/cm2.
Gabarito 
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