Quimica 3 LISTA

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3ª LISTA DE EXERCÍCIOS – FCM0221 FÍSICA GERAL PARA QUÍMICOS 
Prof Valmor Mastelaro 
 
Monitora: Hilde Harb Buzzá 
hilde.buzza@gmail.com 
 
 
Sistemas de Partículas e Conservação de Momento 
 
01- Uma lata com a forma de um cilindro simétrico tendo massa M e altura H está cheia de 
água. A massa inicial da água é M, a mesma da lata. Faz-se um buraco na parte inferior 
da lata e a água começa a vazar. (a) Se a altura do nível da água no interior da lata é x, 
qual será a altura do centro de massa do sistema lata + água? (b) Qual é altura mínima 
do centro de massa quando a água vaza completamente? 
 
02- Determine o centro de massa da folha de compensado uniforme mostrada na Figura 1. 
Considere essa folha formada por duas partes, uma quadrada com 3 m de lado e 
massa m1 e a outra retangular com dimensões de 1m x 2m de massa –m2. Estabeleça 
a origem das coordenadas no vértice mais baixo, à esquerda da folha. Resp: (1,50 m, 
1,36 m) 
 
03- Uma mola vertical sem massa, com rigidez k, é fixada em sua extremidade inferior a 
uma plataforma de massa mp e em sua extremidade superior a um copo hemisférico 
em massa, conforme mostrado na figura 2. A plataforma repousa sobre uma balança. 
Uma esfera de massa me cai sobre o prato de uma altura desprezível. Qual é a leitura 
fornecida pela balança (a) quando a mola é comprimida de um valor d=meg/k; (b) 
quando a esfera atinge momentaneamente o repouso com a mola comprimida; (c) 
quando a esfera atinge novamente o repouso em sua posição original? Resp: (a) 
Fn=(mp+mb)g; (b)Fn=(mp+2mb)g; (c)Fn=(mp+mb)g 
 
04- Uma casca de massa m e velocidade V explode em dois fragmentos idênticos. Se a 
casca estava se movendo horizontalmente em relação à Terra e um dos fragmentos 
após a explosão se move na direção vertical com velocidade V, determine a velocidade 
V do outro fragmento. Resp: V=2v i - v j. 
 
 
05- Você deseja aumentar a superfície de um pátio recoberto por gelo. Para isso, ficou de 
pé sobre o gelo e, com uma mangueira na horizontal, borrifou água sobre o pavimento 
do jardim da escola. A água saiu da mangueira a 2,4kg/s, com uma velocidade de 30 
m/s. Se sua massa é de 75kg, qual será sua aceleração de recuo? (Despreze o atrito e a 
massa da mangueira.) Resp: -0,960 m/s². 
 
06- Inicialmente, o bloco cuja massa m=1,0kg e o bloco cuja massa é M estão em repouso 
sobre um plano inclinado sem atrito (Figura 3). O bloco de massa M repousa contra 
uma mola cuja rigidez é de 11.000 N/m. A distância ao longo do plano entre os dois 
blocos é de 4,0 m. O bloco de massa m é solto, colide elasticamente com o bloco de 
massa M e retorna de uma distância de 2,56m, subindo o plano inclinado. O bloco cuja 
massa é M volta ao repouso instantaneamente a uma distancia de 4,0 cm em relação à 
sua posição inicial. Determine M. Resp: 8,85 kg. 
 
07- Um projétil de massa m é lançado verticalmente de baixo para cima contra uma folha 
fina de madeira de massa M que, inicialmente, repousa sobre uma folha delgada de 
papel. O projétil atravessa a madeira que, antes de cair, é lançada para cima, até uma 
altura H acima da folha de papel. O projétil continua a subir até uma altura h acima da 
folha de papel. (a) Determine a expressão da velocidade ascendente do projétil e da 
madeira, em função de h e de H. (b) Utilize a conservação da quantidade de 
movimento para expressar a velocidade do projétil antes de atingir a folha de madeira, 
em função dos parâmetros m, h, M e H. (c) Obtenha as expressões das energias 
mecânicas do sistema antes e após a colisão inelástica. (d) Expresse a energia dissipada 
em função de m, h, M e H. 
 
08- Uma bola movimenta-se com a velocidade de 10 m/s e faz uma colisão elástica, 
obliqua, com outra que tem massa igual a sua e está em repouso. A bola em 
movimento faz, depois da colisão, ângulo de 30° com a direção inicial da sua 
velocidade. Determinar a velocidade de cada bola depois da colisão. 
 
09- Um projétil de 15 g, a 500 m/s, atinge um bloco de madeira de 0,80 kg que está na 
ponta de uma mesa a 0,8m do chão. O projétil fica encravado no bloco. Calcular a 
distância D do ponto onde cai o bloco no chão.