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ITA18 - Física LF6B1-2 - Impulso e quantidade de movimento Questão 1 Se mostram três esferas presas por um arame reto, l iso e muito muito longo. É dada a menor esfera uma velocidade v. Qual a velocidade das maiores quando os choques, considerados elásticos, se cessarem? Considere M >> m. a) b) c) d) e) f) não sei felipe13games@gmail.c om Questão 2 (Ufrgs 2014) Um objeto de massa igual a 2 kg move-se em linha reta com velocidade constante de 4 m/s. A partir de um certo instante, uma força de módulo igual a 2N é exercida por 6s sobre o objeto, na mesma direção de seu movimento. Em seguida, o objeto colide frontalmente com um obstáculo e tem seu movimento invertido, afastando-se com velocidade de 3 m/s. O módulo do impulso exercido pelo obstáculo e a variação da energia cinética do objeto, durante a colisão, foram, respectivamente, a) 26 Ns e -91 J b) 14 Ns e -91 J felipe13games@gmail.c om c) 26 Ns e -7 J d) 14 Ns e -7 J e) 7 Ns e -7 J f) Não sei felipe13games@gmail.c om Questão 3 (Ufrgs 2014) Uma bomba é arremessada, seguindo uma trajetória parabólica, conforme representado na figura abaixo. Na posição mais alta da trajetória, a bomba explode. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. A explosão da bomba é um evento que __________ a energia cinética do sistema. A trajetória do centro de massa do sistema constituído pelos fragmentos da bomba segue __________. a) não conserva – verticalmente para o solo b) não conserva – a trajetória do fragmento mais massivo da bomba c) não conserva – a mesma parábola anterior à explosão d) conserva – a mesma parábola anterior à explosão e) conserva – verticalmente para o solo f) Não sei felipe13games@gmail.c om Questão 4 (ITA 1995) Todo caçador, ao atirar com um rifle, mantém a arma firmemente apertada contra o ombro evitando assim o "coice" da mesma. Considere que a massa do atirador é 95,0 kg, a massa do rifle é 5,00 kg e a massa do projéti l é 15,0 g a qual é disparada a uma velocidade de 3,00 × 104 cm/s. Nestas condições, a velocidade de recuo do rifle (Vr) quando se segura muito frouxamente a arma e a velocidade de recuo do atirador (Va) quando ele mantém a arma firmemente apoiada no ombro serão, felipe13games@gmail.c om respectivamente: a) 0,90 m/s; 4,7 × 10-2 m/s b) 0,90 m/s; 4,7 m/s c) 0,90 m/s; 4,5 m/s d) 0,90 m/s; 4,5 × 10-2 m/s e) 0,90 m/s; 1,5 × 10-2 m/s f) não sei felipe13games@gmail.c om Questão 5 (ITA 1996) Um avião a jato se encontra na cabeceira da pista com a sua turbina l igada e com os freios acionados, que o impedem de se movimentar. Quando o piloto aciona a máxima potência, o ar é expelido a uma razão de 100 kg por segundo, a uma velocidade de 600 m/s em relação ao avião. Nessas condições: a) a força transmitida pelo ar expelido ao avião é nula, pois um corpo não pode exercer força sobre si mesmo. b) as rodas do avião devem suportar uma força horizontal igual a 60 kN. c) se a massa do avião é de 7 × 103 kg o coeficiente de atrito mínimo entre as rodas e o piso deve ser de 0,2. d) não é possível calcular a força sobre o avião com os dados fornecidos. e) nenhuma das alternativas acima é verdadeira. f) não sei felipe13games@gmail.c om Questão 6 (ITA 1998) Uma bala de massa 10 g é atirada horizontalmente contra um bloco de madeira de 100 g que está fixo, penetrando nele 10 cm até parar. Depois, o bloco é suspenso de tal forma que se possa mover l ivremente e uma bala idêntica à primeira é atirada contra ele. Considerando a força de atrito entre a bala e a madeira em ambos os casos como sendo a mesma, conclui-se que a segunda bala penetra no bloco a uma profundidade de aproximadamente: a) 8,2 cm b) 8,4 cm c) 8,8 cm felipe13games@gmail.c om d) 9,2 cm e) 9,6 cm f) não sei felipe13games@gmail.c om Questão 7 (IME 2012) Duas bolas, 1 e 2, movem-se em um piso perfeitamente l iso. A bola 1, de massa m1 = 2 kg, move-se no sentido da esquerda para direita com velocidade v1 = 1 m/s. A bola 2, de massa m2 = 1kg, move- se com ângulo de 60° com o eixo x, com velocidade v2 = 2 m/s. Sabe-se que o coeficiente de atrito cinético entre as bolas e o piso rugoso é 0,10 sec² β e a aceleração gravitacional é 10 m/s² . Ao colidirem, permanecem unidas após o choque e movimentam-se em um outro piso rugoso, conforme mostra a figura. A distância percorrida, em metros, pelo conjunto bola 1 e bola 2 até parar é igual a: a) 0,2 b) 0,5 c) 0,7 d) 0,9 e) 1,2 f) não sei felipe13games@gmail.c om Questão 8 (IME 2014) Dois corpos iguais deslizam na mesma direção e em sentidos opostos em um movimento reti l íneo uniforme, ambos na mesma velocidade em módulo e à mesma temperatura. Em seguida, os corpos colidem. A colisão é perfeitamente inelástica, toda energia l iberada no choque sendo util izada para aumentar a temperatura dos corpos em 2K. Diante do exposto, o módulo da velocidade inicial do corpo, em m/s, é: Dado: Calor específico dos corpos: c = 2 J/kg.K felipe13games@gmail.c om a) b) 2 c) d) 4 e) 6 f) não sei felipe13games@gmail.c om Questão 9 (Esc. Naval 2015) Analise a figura abaixo A figura acima mostra o gráfico das energias cinéticas de dois carrinhos, A e B respectivamente, que deslizam sem atrito ao longo de um tri lho horizontal reti l íneo. No instante t = 3s ocorre uma colisão entre os carrinhos. Sendo assim, assinale a opção que pode representar um gráfico para as velocidades dos carrinhos antes e depois da colisão. a) b) felipe13games@gmail.c om c) d) e) f) Não sei Questão 10 (Ufrgs 2012) Um bloco, deslizando com velocidade v sobre uma superfície plana sem atrito, colide com outro bloco idêntico, que está em repouso. As faces dos blocos que se tocam na colisão são aderentes, e eles passam a se mover como um único objeto. Sobre esta situação, são feitas as seguintes afirmações. I. Antes da colisão, a energia cinética total dos blocos é o dobro da energia cinética total após a colisão. II. Ao colidir, os blocos sofreram uma colisão elástica. III. Após a colisão, a velocidade dos blocos é v/2. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. felipe13games@gmail.c om d) Apenas I e III. e) I, Il e III. f) Não sei felipe13games@gmail.c om Questão 11 Um jato de água com seção transversal de área A e densidade ρ choca-se com uma placa l isa fazendo um ângulo θ com sua superfície. O jato possui velocidade v e se divide em duas partes após o choque com a placa. Calcule a força normal exercida pela placa no l íquido. a) ρAv² senθ b) ρAv² c) ρAv² cosθ d) ρAv² tgθ e) ρAv² cotgθ f) não sei felipe13games@gmail.c om Questão 12 A esfera A choca-se frontalmente com a esfera B (e = 1/2). A esfera B, por sua vez, choca-se com a parede (e = 9/16). Qual a velocidade final da esfera B? Considere que mA = mB e despreze os atritos. O sistema está sobre um plano horizontal. felipe13games@gmail.c om a) 7,8 m/s b) 8 m/s c) 9 m/s d) 10 m/s e) 8,8 m/s f) não sei felipe13games@gmail.c om Questão 13 (Unesp 2002) Uma esfera, A, de massa mA , movendo-se com velocidade de 2,0 m/s ao longo de uma direção x, colide frontalmente com outra esfera, B, de massa mB em repouso, l ivres da ação de quaisquer forças externas. Depois da colisão, cada uma das esferas passa a se deslocar com velocidade de 1,0m/s na direção do eixo x, nos sentidos indicados na figura. Nestas condições, pode-se afirmar que a razão entre as massas é: a) (mA/mB) = 1/3 b) (mA/mB) = 1/2 c) (mA/mB) = 1 d) (mA/mB) = 2 e) (mA/mB) = 3 felipe13games@gmail.c om Questão 14 (Unesp 2000) A figura mostra o gráfico das velocidades de dois carrinhos que se movem sem atrito sobre um mesmo par de tri lhos horizontais e reti l íneos. Em torno do instante 3 segundos, os carrinhos colidem. felipe13games@gmail.c om Se as massas dos carrinhos 1 e 2 são, respectivamente, m1 e m2, então: a) m1 = 3 m2. b) 3 m1 = m2. c) 3 m1 = 5 m2. d) 3 m1 = 7 m2. e) 5 m1 = 3 m2. felipe13games@gmail.c om Questão 15 (Uff 2000)Duas partículas, de massas m1 e m2, colidem frontalmente. A velocidade de cada uma delas, em função do tempo, está representada no gráfico: A relação entre m1 e m2 é: a) m2 = 5 m1 b) m2 = 7 m1 c) m2 = 3/7 m1 felipe13games@gmail.c om d) m2 = 7/3 m1 e) m2 = m1 Questão 16 (Ufpi 2000) Na figura a seguir, o peixe maior, de massa M=5,0kg, nada para a direita a uma velocidade v=1,0m/s e o peixe menor, de massa m=1,0kg, se aproxima dele a uma velocidade u=8,0m/s, para a esquerda. Após engolir o peixe menor, o peixe maior terá uma velocidade de (despreze qualquer efeito de resistência da água): a) 0,50 m/s, para a esquerda. b) 1,0 m/s, para a esquerda. c) nula. d) 0,50 m/s, para a direita. e) 1,0 m/s, para a direita. felipe13games@gmail.c om Questão 17 (Ufes 1999) Um asteroide de massa igual a 5×1010 toneladas se aproxima de um planeta de massa igual a 1024 kg, com uma velocidade de 100km/s medida no referencial do planeta. Se o choque é perfeitamente inelástico, a energia l iberada pela colisão é, aproximadamente: a) 5,0 × 1010 J. b) 2,5 × 1023 J. c) 5,0 × 1023 J. d) 1029J e) 1034 J felipe13games@gmail.c om felipe13games@gmail.c om felipe13games@gmail.c om Questão 18 (Uel 1998) Dois carrinhos de mesma massa estão numa superfície horizontal, um com velocidade de 4,0 m/s e o outro parado. Em determinado instante, o carrinho em movimento se choca com aquele que está parado. Após o choque, seguem grudados e sobem uma rampa até pararem num ponto de altura h. Adotando g = 10m/s2 e considerando desprezíveis as forças não conservativas sobre os carrinhos, a altura h é um valor, em cm, igual a: a) 2,5 b) 5,0 c) 10 d) 20 e) 25 felipe13games@gmail.c om Questão 19 (Mackenzie 1997) A esfera A, de massa 2 kg e velocidade 10 m/s, colide com outra B de 1 kg, que se encontra inicialmente em repouso. Em seguida, B colide com a parede P. Os choques entre as esferas e entre a esfera B e a parede P são perfeitamente elásticos. Despreze os atritos e o tempo de contato nos choques. A distância percorrida pela esfera A entre o primeiro e o segundo choque com a esfera B é: a) 0,8 m b) 1,0 m felipe13games@gmail.c om c) 1,2 m d) 1,6 m e) 2,0 m Questão 20 (Mackenzie 1997) Um bloco de massa M=9,5 kg se encontra em repouso sobre um plano horizontal l iso, preso a uma mola horizontal de constante elástica K=1000N/m. Uma bala de massa m=0,5kg é disparada, atingindo o bloco com velocidade v=200m/s, permanecendo no interior do mesmo. A amplitude do movimento harmônico simples resultante é: a) 0,25 m b) 0,50 m c) 1,00 m d) 2,00 m e) 3,00 m felipe13games@gmail.c om ITA18 - Física LF6B1-2 - Impulso e quantidade de movimento