Terceira Lista Mecanica Classica Centro de Massa Colisões Momento Linear Impulso 2016 2

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS, TECNOLÓGICAS E HUMANAS 
CAMPUS ANGICOS – BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
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CEP: 59515-000 – Angicos – RN 
 
Mecânica Clássica – 24M45 
Terceira Lista de Exercícios – Centro de Massa – Momento Linear – Impulso – 2016.2 
 
MOMENTO LINEAR 
 
1 – Qual o momento linear de um automóvel que pesa 16.000 N e está viajando a 72 km/h? 
 
2 – Suponha que sua massa é 80 kg. Com que velocidade teria que correr para ter o mesmo 
momento linear que um automóvel de 1.600 kg viajando a 3,6 km/h? 
 
MOMENTO LINEAR E IMPULSO – TEOREMA IMPULSO-MOMENTO LINEAR 
 
3 – Um corpo de massa 3 kg está em repouso sobre uma superfície plana e lisa. Aplica-se sobre esse 
corpo uma força constante horizontal, que desloca o corpo 25 m em 5 s. 
(a) Calcule a intensidade do impulso aplicado ao corpo nesse intervalo de tempo. 
(b) Achar a quantidade de movimento do corpo no instante 4 s. 
 
4 – Uma bola de massa 0,40 kg e velocidade de 30 m/s colide, horizontalmente, com a parede, como 
indicado na Figura 4. A bola retorna horizontalmente a velocidade de 20 m/s. 
(a) Calcule o impulso sobre bola. 
(b) Sabendo que o contado da bola com a parede durou 0,010 s, calcule a força média que a 
parede exerce sobre a bola. 
 
5 – A massa de uma bola de futebol é igual a 0,50 kg. Inicialmente, a bola se desloca da direita para 
a esquerda a 20 m/s, a seguir é chutada deslocando-se com uma velocidade em módulo igual a 40 
m/s e num ângulo de 45
o
, como indicado na Figura 5. Calcule o impulso e a força resultante média 
sobre a bola, supondo que o contato da colisão foi de 0,010 s. DADOS: sen(45)=cos(45)=0,7. 
 
6 – O gráfico 6 representa a variação da força resultante que atua num corpo de massa m=2,5 kg 
cuja velocidade inicial é de 10 m/s. Determine: 
(a) o impulso da força entre os instantes 0 e 2 s, 
(b) a velocidade do corpo no instante 2 s. 
 
CONSERVAÇÃO DO MOMENTO LINEAR 
 
7 – Um homem de 100 kg, de pé em uma superfície de atrito desprezível, dá um chute em uma 
pedra de 0,70 kg, fazendo com que esta adquira uma velocidade de 3,90 m/s. Qual a velocidade do 
homem depois do chute? 
 
8 – Um bloco A de massa m e velocidade vo choca-se elasticamente com o bloco B, de mesma 
massa e inicialmente em repouso. Desprezando atritos, qual a altura h atingida pelo bloco B? 
Encontre h em função de vo e g. 
 
9 – Uma bola de aço de 2 kg está “presa” a um fio de 5 metros de comprimento e é solto quando 
está na horizontal (Veja Figura 9). A bola colide elasticamente com um bloco de aço de massa 6 kg 
que está inicialmente em repouso numa superfície sem atrito. Determine: 
(a) a velocidade da bola imediatamente antes da colisão, 
(b) a velocidade da bola e do bloco, ambas imediatamente após a colisão. 
(c) Verifique se a energia cinética é conservada. 
 
10 – Dois veículos A e B que estão viajando, respectivamente, para leste e sul, chocam-se num 
cruzamento e seguem grudados como mostra a Figura ao lado. Antes do 
choque, o veículo A de massa 1300 kg movia a 20 m/s e o veículo B de 
massa 1800 kg movia a 30 m/s. Determine o ângulo e a velocidade dos 
veículos grudados após a colisão. 
 
 
 
 
 
11 – Um corpo A de massa mA=3 kg se move numa superfície lisa e se choca com um corpo B de 
massa mB=5 kg inicialmente em repouso. A velocidade inicial do corpo A é 
10 m/s e se aproxima do corpo B segundo o ângulo θ, onde cos(θ)=0,8 e 
sen(θ)=0,5, como indicado na Figura ao lado. Após o choque, o corpo A sai 
na direção x e o corpo B na direção y. Mostre que, após a colisão, a 
velocidade final do corpo A é 
)cos(iAAf vv 
 e do corpo B é 
B
iAA
Bf
m
senvm
v
)(

. 
 
12 – Os blocos de massas m1 =2 kg e m2 = 3 kg da figura ao lado deslizam sem atrito. 
 
(a) Qual a velocidade do bloco A após a colisão? 
(b) A velocidade do bloco B após a colisão? 
(c) A colisão é elástica ou inelástica? 
(d) Agora, supondo que o corpo B se mova inicialmente com a mesma velocidade e no 
sentido oposto. Após a colisão, a velocidade final do corpo A será em qual sentido? 
 
 
13 – o Pêndulo Balístico era (ainda é) usado para medir a velocidade dos projéteis antes que os 
dispositivos eletrônicos fossem desenvolvidos. A Figura ao lado ilustra um 
pêndulo balístico, o qual é composto por um grande bloco de madeira de 
massa , pendurado por dois fios (de massas desprezíveis). Uma bala de 
massa é disparada com velocidade em direção ao bloco. A bala fica 
“alojada” no bloco e o sistema bala-bloco oscila e atinge uma altura . De 
acordo com as informações e com a ilustração da figura, mostre que a 
velocidade da bala antes da colisão é dada por: 
 
 
√ . 
 
 
 
 
14 – Duas esferas metálicas estão inicialmente suspensas por fios verticais e massas desprezíveis. A 
esfera 1 de massa é puxada para a esquerda até uma altura e liberada a partir do repouso. Na 
parte mais baixa da sua trajetória a esfera 1 sofre uma colisão elástica com a esfera 2, cuja massa é 
 . De acordo com as informações e ilustração gráfica, mostre que a 
velocidade da esfera 1, imediatamente após a colisão é dada por: 
 
 
 
√