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Dificuldade
Médio
Duração aproximada
1h 10min
Assuntos
Quantidade de Movimento
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LISTA DE EXERCÍCIOS
Lista de quantidade de
movimento(colisão)
Ilana Maria Oliveira de Azevedo Silva
15 questões
Lista de quantidade de movimento(colisão)
@fisiquei thalesquirino
Este documento é exclusivo de Il Ana Maria Silva (ilanaazevedo354@gmail.com).
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Índice
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1 #3924 Prof. Thales Quirino) A figura 1 representa os segundos antes do pouso de uma paraquedista, de 60 kg, …
2 #4901 PUCPR A figura a seguir ilustra uma visão superior de uma mesa de sinuca, onde uma bola de massa …
3 #4993 ESCS A figura a seguir representa o gráfico velocidade versus tempo de uma colisão unidimensional d…
4 #7045 Escola Naval) A figura abaixo representa um gráfico velocidade × tempo, da interação unidimensional d…
5 #5013 Fuvest A figura foi obtida em uma câmara de nuvens, equipamento que registra trajetórias deixadas po…
6 #5012 UNESP A figura mostra a trajetória de um projétil lançado obliquamente e cinco pontos equidistantes e…
7 #4992 UNESP A figura mostra o gráfico das velocidades de dois carrinhos que se movem sem atrito sobre um…
8 #5044 FMJ A figura mostra o perfil de uma pista em que há um patamar de altura h em relação ao nível mais b…
9 #4809 UNESP A figura mostra uma visão aérea de uma curva de um autódromo e um mesmo carro de corrida,…
10 #4877 UFJF A possibilidade de diminuir o módulo da força que atua sobre um objeto até ele parar, aumentand…
11 #5016 PUCPR A sonda espacial Rosetta realizou um feito sem precedentes na história da exploração espacial
12 #4907 UFRN Ao tentar construir um helicóptero, um inventor decidiu usar apenas uma hélice instalando-a na …
13 #4830 CEFETMG Após saltar de um obstáculo, um atleta atinge o solo com uma velocidade de 6,00 m/s. Ao t…
14 #4986 UnB As figuras I e II representam uma situação em que um jovem, inicialmente parado na popa de uma
15 #4823 Unicamp) Beisebol é um esporte que envolve o arremesso, com a mão, de uma bola de 140 g de massa …
Lista de quantidade de movimento(colisão)
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1 #3924
Médio
Prof. Thales Quirino
A figura 1 representa os segundos antes do pouso de uma
paraquedista, de 60 kg, no solo. A figura 2 mostra como
seria o pouso caso ela mantenha as pernas esticadas e
firmes. A figura 3 mostra como seria o pouso mais suave,
em que ela flexiona os joelhos e se deita no chão.
Considere que a velocidade da paraquedista logo antes de
aterrissar é de 2 m/s. Sabendo que os intervalos de tempo
dos pousos nas figuras 2 e 3 são, respectivamente, 5 ms e
400 ms, qual a razão entre as intensidades da força
resultante destes pousos?
1
8
40
80
395
2 #4901
Difícil
PUC-PR
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:
360 N.
5.400 N.
3.600 N.
4.000 N.
600 N.
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
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3 #4993
Médio
ESCS
A figura a seguir representa o gráfico velocidade versus
tempo de uma colisão unidimensional de duas pequenas
esferas de mesmas dimensões, 1 e 2.
Considere os atritos desprezíveis. A partir do gráfico,
podemos verificar que
a energia cinética do sistema constituído pelas duas
esferas após a colisão e antes da colisão são iguais;
a velocidade relativa de afastamento das duas esferas
após a colisão e a velocidade relativa de aproximação
antes da colisão são iguais em módulo;
as duas esferas invertem simultaneamente os sentidos
de seus movimentos durante a colisão;
as duas esferas têm massas iguais;
as duas esferas adquirem, após a colisão, momentos
lineares de módulos iguais.
4 #7045
Médio
Escola Naval
A figura abaixo representa um gráfico velocidade × tempo,
da interação unidimensional de duas partículas, no
referencial do laboratório.
A velocidade do centro de massa antes da interação é:
nula.
1,0 m/s.
2,0 m/s.
–2,0 m/s.
Não pode ser calculada sem as massas.
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
E)
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5 #5013
Médio
Fuvest
A figura foi obtida em uma câmara de nuvens,
equipamento que registra trajetórias deixadas por
partículas eletricamente carregadas. Na figura, são
mostradas as trajetórias dos produtos do decaimento de um
isótopo do hélio ( He) em repouso: um elétron (e ) e um
isótopo de lítio ( Li), bem como suas respectivas
quantidades de movimento linear, no instante do
decaimento, representadas, em escala, pelas setas. Uma
terceira partícula, denominada antineutrino ( , carga
zero), é também produzida nesse processo.
O vetor que melhor representa a direção e o sentido da
quantidade de movimento do antineutrino é
6 #5012
Difícil
UNESP
A figura mostra a trajetória de um projétil lançado
obliquamente e cinco pontos equidistantes entre si e
localizados sobre o solo horizontal. Os pontos e a trajetória
do projétil estão em um mesmo plano vertical.
No instante em que atingiu o ponto mais alto da trajetória,
o projétil explodiu, dividindo-se em dois fragmentos, A e B,
de massas M e M , respectivamente, tal que M = 2M .
Desprezando a resistência do ar e considerando que a
velocidade do projétil imediatamente antes da explosão era
V e que, imediatamente após a explosão, o fragmento B
adquiriu velocidade V = 5V , com mesma direção e
sentido de V , o fragmento A atingiu o solo no ponto
IV.
III.
V.
I.
II.
6
2
–
6
3
ν
A)
B)
C)
D)
E)
A B A B
H
B H
H
A)
B)
C)
D)
E)
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7 #4992
Médio
UNESP
A figura mostra o gráfico das velocidades de dois carrinhos
que se movem sem atrito sobre um mesmo par de trilhos
horizontais e retilíneos. Em torno do instante 3 segundos,
os carrinhos colidem.
Se as massas dos carrinhos 1 e 2 são, respectivamente, m e
m , então:
m = 3m
3m = m
3m = 5m
3m = 7m
5m = 3m
8 #5044
Difícil
FMJ
A figura mostra o perfil de uma pista em que há um
patamar de altura h em relação ao nível mais baixo. Um
bloco A, de massa m, é abandonado de uma altura H > h e
colide frontalmente, de forma perfeitamente elástica, com o
bloco B, também de massa m, em repouso no nível mais
baixo da pista.
Desprezando o atrito e a resistência do ar e sabendo que os
corpos não perdem contato com a pista em momento
algum, é correto afirmar que, após a colisão, o bloco A
retorna até a altura h e o bloco B não atinge o patamar.
retorna para a altura H e o bloco B não atinge o
patamar.
retorna para a altura H e o bloco B ultrapassa o
patamar, atingindo o ponto P.
para no local da colisão e o bloco B ultrapassa o
patamar, atingindo o ponto P.
para no local da colisão e o bloco B para sobre o
patamar.
1
2
A) 1 2
B) 1 2
C) 1 2
D) 1 2
E) 1 2
A)
B)
C)
D)
E)
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9 #4809
Difícil
UNESP
A figura mostra uma visão aérea de uma curva de um
autódromo e um mesmo carro de corrida, de massa 800 kg,
em duas posições, A e B, com velocidades tangenciais,
respectivamente, V e V , em direções que fazem entre si
um ângulo de 120º.
Sabendo que V = V = 90 km/h, o módulo da variação da
quantidade de movimento desse carro, entre as posições A
e B, é:
 kg�m/s
 kg�m/s
 kg�m/s
 kg�m/s
 kg�m/s
10 #4877
Médio
UFJF
A possibilidade de diminuir o módulo da força que atua
sobre um objeto até ele parar, aumentando-se o tempo de
atuação da força, tem muitas aplicações práticas como, por
exemplo, o uso de “air-bags” em automóveis ou, nas
competições de salto em altura, o uso de colchões para
aparar a queda dos atletas. Um atleta cai sobre um colchão
de ar, recebendo um impulso de 600 N�s.
Qual é a força média F que atua sobre esse atleta e qual é a
variação da quantidade de movimento ∆Q do atleta,
respectivamente, nas seguintes situações: (i) se ele para 0,5
s após o impacto inicial, e (ii) se ele para 0,1 s após o
impacto inicial?
(i) F = 300 N e ∆Q = 3000 N�s;
(ii) F = 60 N e ∆Q = 600 N�s.
(i) F = 300 N e ∆Q = 600 N�s;
(ii) F = 60 N e ∆Q = 600 N�s.
(i) F = 1200 N e ∆Q = 600 N�s;
(ii) F = 6000 N e ∆Q = 600 N�s.
(i) F = 300 N e ∆Q = 600 N�s;
(ii) F = 60 N e ∆Q = 120 N�s.
(i) F = 1200 N e ∆Q = 600 N�s;
(ii) F = 6000 N e ∆Q = 3000 N�s
A B
A B
A) 10.000
B) 10.000 3
C) 20.000 2
D) 20.000 3
E) 20.000
A)
B)
C)
D)
E)
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11 #5016
Difícil
PUC-PR (Adaptado)
A sonda espacial Rosetta realizou um feito sem precedentes
na história da exploração espacial. Em 2014, quando
viajava com velocidade inicial v de 18.000 m/s, lançou o
robô Philae, de 100 kg, na direção da superfície de um
cometa. A figura a seguir ilustra a situação.
Dados:
senα = cosθ = 0,8
senθ = cosα = 0,6
Com efeito do lançamento do robô, as trajetórias foram
alteradas. Sendo a massa da sonda Rosetta de 3.000 kg, a
sua velocidade final (v ) é de:
11.350 m/s
14.880 m/s
18.000 m/s
22.500 m/s
335.000 m/s
12 #4907
Fácil
UFRN
Ao tentar construir um helicóptero, um inventor decidiu
usar apenas uma hélice instalando-a na parte superior da
cabine do aparelho, de acordo com a figura 1. No entanto, o
inventor não conseguiu estabilizar tal helicóptero, pois sua
cabine girava, em sentido contrário ao da hélice, sempre
que esta variava a sua velocidade de rotação. A figura 2
ilustra os sentidos de rotação da cabine do helicóptero e da
hélice enquanto esta varia a sua velocidade de rotação.
Com base nessas informações, conclui-se que a cabine gira
em sentido contrário ao da hélice de modo a conservar
a velocidade angular do helicóptero.
a quantidade de movimento linear do helicóptero.
a energia mecânica do helicóptero.
a quantidade de movimento angular do helicóptero.
0
1
A)
B)
C)
D)
E) A)
B)
C)
D)
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13 #4830
Difícil
CEFET-MG (Adaptado)
Após saltar de um obstáculo, um atleta atinge o solo com
uma velocidade de 6,00 m/s. Ao tocar o solo, ele flexiona as
pernas, de forma a atingir o repouso após 0,30 s. Sendo sua
massa igual a 70,0 kg, a força média que o solo aplicou em
suas pernas é, em newtons, igual a
1,3×10 .
3,5×10 .
7,0×10 .
1,4×10 .
2,1×10 .
14 #4986
Difícil
UnB (Adaptado)
As figuras I e II representam uma situação em que um
jovem, inicialmente parado na popa de uma embarcação,
que também está parada em um lago (figura I), desloca-se
por uma distância de 4,0 m, em relação ao lago, até a proa
da embarcação (figura II). Considere que a massa M do
barco seja igual a quatro vezes a massa m do jovem, que o
sistema esteja isolado e, ainda, despreze a resistência da
água.
O comprimento da embarcação é de
1,0 m
2,0 m
4,0 m
5,0 m
6,0 m
15 #4823
Fácil
Unicamp
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
324 N
90 N
6,3 N
11,3 N
A) 2
B) 2
C) 2
D) 3
E) 3
A)
B)
C)
D)
E)
A)
B)
C)
D)
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Sumário das questões
Confira os dados de apoio de cada questão.
1 #3924
Médio Quantidade de movimentoe Imp…
Dica: Aplique o teorema do impulso sobre a paraquedista
durante a queda, considerando a velocidade inicial de 2
m/s e velocidade final nula. Obtenha a força resultante
para cada parada, flexionando e sem flexionar o joelho!
Resolução em vídeo e escrita
2 #4901
Difícil Quantidade de movimento e Imp…
Dica: Aplique o Teorema do Impulso, mas cuidado,
lembre-se que quantidade de movimento é uma grandeza
vetorial, sendo necessário aplicar a regra da subtração
vetorial!
Resolução em vídeo
3 #4993
Médio Colisões
Dica: Uma colisão constitui um sistema isolado, use o
princípio da conservação da quantidade de movimento
antes e depois da colisão!
Resolução em vídeo
4 #7045
Médio Colisões
Dica: Lembre-se que toda colisão constitui um sistema
isolado!
Resolução em vídeo
5 #5013
Médio Sistema isolado
Dica: O decaimento constitui um sistema isolado, pois não
há atuação de forças externas, seria algo parecido com uma
"explosão" de uma partícual em três "fragmentos". Lembre-
se que quantidade de movimento é uma grandeza vetorial e
pense no princípio da conservação da quantidade de
movimento do sistema!
Resolução em vídeo
6 #5012
Difícil Lançamento oblíquo/horizontal Sistema isolado
Dica: Aplique a conservação da quantidade de movimento
na explosão para obter a velocidade do fragmento A.
Compare com a velocidade do projétil e repare que o tempo
de descida será igual ao de subida!
Resolução em vídeo
7 #4992
Médio Colisões
Dica: Lembre-se que uma colisão constitui um sistema
isolado, use o princípio da conservação da quantidade de
movimento antes e depois da colisão!
Resolução em vídeo
8 #5044
Difícil Colisões
Dica: Lembre-se o que ocorre numa colisão perfeitamente
elástica entre duas massas iguais e pense no princípio da
conservação de energia!
Resolução em vídeo
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9 #4809
Difícil Operações vetoriais
Quantidade de movimento e Imp…
Dica: Lembre-se que "variação" significa final menos
inicial, mas cuidado, quantidade de movimento é uma
grandeza vetorial, logo é necessário aplicar a regra de
subtração de vetores!
Resolução em vídeo
10 #4877
Médio Quantidade de movimento e Imp…
Dica: Aplique o Teorema do Impulso nas duas situações,
repare que a variação da quantidade de movimento deve
ser a mesma, pois ele acaba terminando em repouso do
mesmo jeito!
Resolução em vídeo
11 #5016
Difícil Sistema isolado
Dica: Faça a decomposição das velocidades nas direções
horizontal e vertical. O robô e a sonda constituem um
sistema isolado, aplique o princípio da conservação da
quantidade de movimento em cada direção (x e y)!
Resolução em vídeo
12 #4907
Fácil Sistema isolado
Dica: Pense na conservação que ocorre, por exemplo, no
disparo de um projétil. O projétil é lançado para frente ao
mesmo tempo que a arma de fogo adquire um recúo!
Resolução em vídeo
13 #4830
Difícil Quantidade de movimento e Imp…
Dica: Aplique o Teorema do Impulso para obter a força
resultante sobre o atleta durante a aterrissagem, mas
cuidado, a questão pede a força média exercida pelo solo,
ou seja, apenas a força normal!
Resolução em vídeo
14 #4986
Difícil Sistema isolado
Dica: O jovem e o barco constituem um sistema isolado,
conserve a quantidade de movimento para obter uma
relação entre as velocidades que eles adquirem, que será,
portanto, proporcional às distâncias!
Resolução em vídeo
15 #4823
Fácil Quantidade de movimento e Imp…
Dica: Aplique o Teorema do Impulso, cuidado com as
unidades de medida.
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1 #3924
3% 10% 10% 74% 3%
2 #4901
62% 8% 18% 3% 10%
3 #4993
20% 20% — 60% —
4 #7045
18% 64% 9% 9% —
5 #5013
8% — 2% 63% 28%
6 #5012
4% 15% 2% 13% 67%
7 #4992
11% 5% 1% 1% 82%
8 #5044
11% 4% 9% 71% 4%
9 #4809
6% 18% 8% 31% 37%
10 #4877
— 5% 91% — 4%
11 #5016
11% 54% 11% 19% 5%
12 #4907
2% 18% 4% 75%
13 #4830
1% 2% 10% 70% 16%
14 #4986
22% 8% 14% 56% —
15 #4823
3% 92% 4% 1%
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Lista de quantidade de movimento(colisão)
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