Física Teórica Experimental - Mecânica -Princípio da Conservação do Momento Linear

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A
B
C
D
E
1 Marcar para revisão
Um determinado carro, que possui massa de 1200 kg, se
encontra a 72 km/h. Após um tempo, o motorista verifica
que a sua velocidade passou a ser de 108 km/h. Determine
o impulso fornecido ao carro pelo motor.
12.000 N.s
6.000 N.s
36.000 N.s
24.000 N.s
500 N.s
Resposta correta
Parabéns, você selecionou a alternativa correta.
Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Para resolver essa questão, precisamos primeiro
converter as velocidades de km/h para m/s. Assim, 72
A
B
C
D
E
km/h se torna 20 m/s e 108 km/h se torna 30 m/s. O
impulso �I� pode ser calculado pela diferença entre o
produto da massa do carro e sua velocidade final e o
produto da massa do carro e sua velocidade inicial.
Portanto, temos I � 1200.30 � 1200.20. Ao realizar essa
operação, obtemos I � 36.000 � 24.000, que resulta em
12.000 N.s. Portanto, o impulso fornecido ao carro pelo
motor é de 12.000 N.s.
2 Marcar para revisão
Um determinado carro está com uma massa de 1200 kg
quando há apenas o motorista em seu interior trafegando a
20 m/s. Em determinado momento, mais 2 passageiros,
totalizando juntos 100 kg, entram no carro que segue
trafegando a 20 m/s. Qual foi a variação do momento linear
antes e dpois da entrada dos passageiros?
2.000 N.s
1.000 N.s
3.000 N.s
4.000 N.s
5.000 N.s
Resposta correta
Parabéns, você selecionou a alternativa correta.
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Gabarito Comentado
Após pegar os passageiros:
P � 1300.20 � 26.000 N.s
Antes de pegar os passageiros:
P � 1200.20 � 24.000 N.s
A
B
C
D
E
Logo, a variação foi de 2.000 N.s
3 Marcar para revisão
Uma força F atua em um corpo que estava inicialmente
parado, por 15 s, lançando-o a uma velocidade de 72 m/s.
Se a massa deste corpo é de 35 kg, a força atuante neste
corpo possui módulo de:
168 N
169 N
170 N
171 N
172 N
Resposta correta
Parabéns, você selecionou a alternativa correta.
Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
O impulso é a variação do momento linear, ou seja:
I�P�P
Como o corpo estava inicialmente parado, P � 0,
assim temos:
I=mv=35 .72�2520 N.s
Como o impulso �I� é igual à força �F� multiplicada pelo
intervalo de tempo ( t):
2520 � F.15
Resolvendo a equação para F, encontramos que a
força atuante neste corpo possui módulo de 168 N,
que é a alternativa correta.
0
0
Δ
A
B
C
D
E
4 Marcar para revisão
Dois corpos se chocam em uma colisão sem perda de
energia. Antes do choque, o corpo 1 possuía velocidade de
10 m/s, enquanto o corpo 2 estava parado. Sabendo que
ambos os corpos têm massa de 1 kg, determine a nova
velocidade do corpo 2, sabendo que o corpo 1 passou a ter
uma velocidade de 6 m/s após a colisão e que os corpos
não seguiram unidos.
1 m/s.
2 m/s.
3 m/s.
4 m/s.
5 m/s.
Resposta correta
Parabéns, você selecionou a alternativa correta.
Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Para resolver essa questão, precisamos aplicar o
princípio da conservação do momento linear, que
afirma que a soma dos momentos lineares antes da
colisão é igual à soma dos momentos lineares após a
colisão. O momento linear é dado pelo produto da
massa pelo vetor velocidade. Antes da colisão, o
momento linear total é dado por P � 1.10 (massa do
corpo 1 vezes sua velocidade) � 1.0 (massa do corpo 2
vezes sua velocidade), resultando em 10. Após a
colisão, o momento linear total é dado por 10 � 1.6
(massa do corpo 1 vezes sua nova velocidade) � 1.v2
(massa do corpo 2 vezes sua nova velocidade).
A
B
C
D
E
Resolvendo essa equação para v2, encontramos que a
nova velocidade do corpo 2 é de 4 m/s.
5 Marcar para revisão
Dois corpos se chocam em uma colisão sem perda de
energia. Antes do choque, o corpo 1 possuía velocidade de
8 m/s, enquanto o corpo 2 estava com 4 m/s de velocidade.
Sabendo também que o corpo 1 tem massa de 1 kg e o
corpo 2 tem massa 4 kg, determine a nova velocidade do
corpo 2, sabendo que o corpo 1 passou a ter uma
velocidade de 4 m/s após a colisão e que os corpos não
seguiram unidos.
1 m/s.
2 m/s.
3 m/s.
4 m/s.
5 m/s.
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra E. Confira o
gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Em uma colisão elástica, a quantidade de movimento
(ou momento linear) é conservada. A quantidade de
movimento de um objeto é calculada pela multiplicação
de sua massa pela velocidade.
Antes da colisão, a quantidade de movimento do corpo
1 é:
p1 � m1 x v1
p1 � 1 kg x 8 m/s
p1 � 8 kg.m/s
A quantidade de movimento do corpo 2 é:
p2 � m2 x v2
p2 � 4 kg x 4 m/s
p2 � 16 kg.m/s
A quantidade de movimento total antes da colisão é a
soma das quantidades de movimento dos dois corpos:
p_total = p1 � p2
p_total � 8 kg.m/s � 16 kg.m/s
p_total � 24 kg.m/s
Após a colisão, a quantidade de movimento do corpo 1
é:
p1' = m1 x v1'
p1' � 1 kg x 4 m/s
p1' � 4 kg.m/s
O corpo 1 passou a ter uma velocidade de 4 m/s após
a colisão.
Como a quantidade de movimento é conservada, a
quantidade de movimento total após a colisão é a
mesma que antes da colisão:
p_total' = p1' + p2'
24 kg.m/s � 4 kg.m/s + p2'
Agora, basta isolar p2' para encontrar a nova
velocidade do corpo 2�
p2' � 24 kg.m/s � 4 kg.m/s
p2' � 20 kg.m/s
Para encontrar a velocidade do corpo 2, basta dividir a
quantidade de movimento do corpo 2 após a colisão
pela sua massa:
v2' = p2' / m2
v2' � 20 kg.m/s / 4 kg
v2' � 5 m/s
Logo, a nova velocidade do corpo 2 é de 5 m/s.
6 Marcar para revisão
Uma força de 15 kN é aplicada em um corpo de massa 1T,
por um intervalo de tempo, impulsionando-o do repouso, a
uma velocidade de 0,5 m/s. O tempo de atuação desta
força foi de:
A
B
C
D
E
5,33 s
4,33 s
3,33 s
1,33 s
0,033 s
Resposta correta
Parabéns, você selecionou a alternativa correta.
Confira o gabarito comentado!
Gabarito Comentado
O corpo parte do repouso, portanto, sua velocidade
inicial é zero. Assim, o impulso pode ser expresso
como:
I � mv
O impulso também pode ser calculado pela fórmula:
I�F t
Substituindo os valores na fórmula, temos:
500�15000. t
Portanto, o tempo de atuação da força foi de 0,033
segundos, o que corresponde à alternativa E.
I = 0, 5 . 1000kg = 500N . s
m
s
Δ
Δ
Δt = = 0, 033s
500
15000
7 Marcar para revisão
O impulso está relacionado à variação da velocidade de um
corpo, mas também pode ser diretamente associado a
outro conceito físico. O impulso também pode ser descrito
como:
A
B
C
D
E
Variação do momento linear.
Aceleração.
Variação da velocidade.
Conservação de energia.
Energia cinética.
Resposta correta
Parabéns, você selecionou a alternativa correta.
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Gabarito Comentado
O impulso é um conceito físico que está diretamente
relacionado à força aplicada em um corpo durante um
determinado intervalo de tempo. No entanto, ele
também pode ser descrito como a variação do
momento linear de um corpo. O momento linear,
também conhecido como quantidade de movimento, é
o produto da massa do corpo pela sua velocidade.
Portanto, quando há uma variação na velocidade de
um corpo, há uma consequente variação no seu
momento linear, que é exatamente o que define o
impulso. Assim, a alternativa correta é a que afirma que
o impulso pode ser descrito como a variação do
momento linear.
8 Marcar para revisão
Uma bola de 4 kg está girando sobre um gramado com
velocidade de 1 m/s. À sua frente tem uma bola de 6 kg que
se locomove com velocidade de 0,5 m/s. A primeira bola de
4 kg colide com a bola de 6 kg, e após a colisão, a bola de
4 kg se locomove com velocidade de 0,4 m/s e a de 6 kg,
Questão 9 de 10
1 2 3 4 5
Exercicio
Princípio Da Conservação Do
Momento Linear
Sair
A
B
C
D
E
com velocidade de 0,6 m/s. O coeficiente de restituição
dessa colisão é:
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
Resposta correta
Parabéns, vocêselecionou a alternativa correta.
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Gabarito Comentado
O coeficiente de restituição é definido como a razão
entre a velocidade relativa de afastamento e a
velocidade relativa de aproximação. No caso
apresentado, a velocidade de aproximação entre as
duas bolas antes da colisão é dada pela diferença
entre suas velocidades:
Após a colisão, a velocidade de afastamento é dada
pela diferença entre as novas velocidades das bolas:
Portanto, o coeficiente de restituição, que é a razão
entre a velocidade de afastamento e a velocidade de
aproximação, é calculado da seguinte forma:
Logo, a alternativa correta é a letra D.
Vaproximação = 1 − 0, 5 = 0, 5m
s
m
s
m
s
Vafastamento = 0, 6 − 0, 4 = 0, 2m
s
m
s
m
s
e = = 0, 4
0,2m/s
0,5m/s
9 Marcar para revisão
Corretas �7�
Incorretas �3�
Em branco �0�
6 7 8 9 10
A
B
C
D
E
As colisões entre objetos podem ser classificadas de
acordo com o que ocorre após a colisão. A colisão que
conserva toda a energia do sistema é chamada de:
Elástica.
Inelástica.
Parcialmente elástica.
Semi-elástica.
Conservativa.
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o
gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Na física, uma colisão é classificada como elástica
quando toda a energia cinética do sistema é
conservada. Isso significa que não há perdas de
energia para o ambiente, seja na forma de calor, som,
atrito, deformação do corpo ou perdas de massa. Em
outras palavras, a energia total antes da colisão é igual
à energia total após a colisão. Portanto, a alternativa
correta é a 'A', que se refere à colisão elástica.
10 Marcar para revisão
As colisões entre objetos podem ser classificadas de
acordo com o que ocorre após a colisão. A colisão que
apenas parte energia do sistema é transferida de um corpo
para o outro é chamada de:
A
B
C
D
E
Parcialmente elástica.
Elástica.
Inelástica.
Dinâmica.
Semi-elástica.
Resposta incorreta
Opa! A alternativa correta é a letra A. Confira o
gabarito comentado!
Gabarito Comentado
Dizemos que uma colisão é parcialmente elástica
quando somente parte da energia é transferida de um
corpo para outro