Buscar

fis 3 li2

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

Tipler, Vol. 1, 6ª Edição, Capítulo 8.
33) Tiago, um adolescente de 85 kg, salta da borda de 
um cais horizontal até um bote de 150 kg que flutua 
livremente, inicialmente em repouso. O bote, então, 
com o passageiro dentro, afasta-se do cais a 2 m/s. 
Qual era a velocidade de Tiago quando se lançou da 
borda do cais?
35) Um corpo de 5 kg e outro de 10 kg, ambos sobre 
uma mesa sem atrito, estão ligados por uma mola 
comprimida sem massa. A mola é liberada e os 
corpos são lançados em sentidos opostos. O corpo de 
5 kg tem uma velocidade de 8 m/s para a esquerda. 
Qual é a velocidade do corpo de 10 kg?
43) Você chuta uma bola de futebol de 0,43 kg de 
massa. A bola abandona o seu pé com uma 
velocidade de 25 m/s. (a) Qual é a magnitude do 
impulso associado à força do seu pé sobre a bola? (b) 
Se seu pé mantém contato com a bola durante 8 
milisegundos, qual é a magnitude da força média 
exercida pelo seu pé sobre a bola?
47) Uma bola de 60 gramas, movendo-se com 
velocidade de 5 m/s, atinge uma parede a um ângulo 
de 40° com a normal, rebate e volta com a mesma 
velocidade e o mesmo ângulo com a normal. Ela 
permanece em contato com a parede durante 2 
milisegundos. Qual é a força média exercida pela 
bola sobre a parede?
49) Uma bola de 0,060 g é atirada diretamente contra 
uma parede com velocidade inicial de 10m/s. Ela 
rebate e volta com uma velocidade de 8 m/s. (a) Qual 
é o impulso exercido sobre a parede? (b) Se a bola 
está em contato com a parede por 3 milisegundos, 
qual é a força média exercida sobre a parede pela 
bola? (c) A bola rebatida é pega por uma jogadora 
que a leva ao repouso. No processo sua mão move-se 
0,50 m para trás. Qual é o impulso recebido pela 
jogadora? (d) Qual é a força média exercida sobre a 
jogadora pela bola?
53) Um carro de 2000 kg, viajando para a direita a 30 
m/s, persegue um segundo carro de mesma massa que 
viaja no mesmo sentido, a 10 m/s. (a) Se os dois 
carros colidem e permanecem engatados, qual é a sua 
velocidade logo após a colisão? (b) Que fração da 
energia cinética inicial dos carros é perdida durante a 
colisão?
55) Um corpo de 5 kg, com uma velocidade de 4 m/s, 
colide frontalmente com outro corpo, de 10 kg, que 
move-se de encontro a ele com 3 m/s. O corpo de 10 
kg fica parado após a colisão. (a) Qual é a velocidade 
do corpo de 5 kg após a colisão? (a) A colisão é 
elástica?
69) Uma bola de 0,425 kg, com velocidade de 1,30 
m/s, rola sobre uma superfície plana horizontal ao 
encontro de uma caixa aberta de 0,327 kg, que está 
em repouso. A bola entra na caixa e esta (com a bola 
dentro) passa a deslizar sobre a superfície, por uma 
distância de 0,520 m. Qual é o coeficiente de atrito 
cinético entre a caixa e a mesa?
75) Um projétil de 3 kg é disparado com uma 
velocidade inicial de 120 m/s a um ângulo de 30° 
com a horizontal. No topo de sua trajetória, o projétil 
explode e divide-se em dois fragmentos, de massas 1 
kg e 2 kg. Decorridos 3,60 segundos da explosão, o 
fragmento de 2 kg chega ao chão diretamente abaixo 
do ponto da explosão. (a) Determine a velocidade do 
fragmento de 1 kg imediatamente após a explosão. 
(b) Determine a distância entre o ponto do 
lançamento do projétil e o ponto no qual o fragmento 
de 1 kg atinge o chão. (c) Determine a energia 
liberada na explosão.
81) Um bloco de 2 kg move-se para a direita com 
velocidade de 5 m/s e colide com um bloco de 3 kg 
que se move no mesmo sentido a 2 m/s. Após a 
colisão, o bloco de 3 kg move-se para a direita a 4,2 
m/s. Determine (a) a velocidade do bloco de 2 kg 
após a colisão e (b) o coeficiente de restituição entre 
os dois blocos.
87) Um disco de 5 kg de massa, movendo-se a 2 m/s, 
aproxima-se de um disco idêntico que está 
estacionário sobre o gelo, sem atrito. Após a colisão, 
o primeiro disco emerge com velocidade v1 formando 
30° com sua orientação original de movimento; o 
segundo disco emerge com velocidade v2 a 60°. (a) 
Calcule v1 e v2. (b) A colisão foi elástica?
89) Uma bola de 2 kg, movendo-se a 10 m/s, sofre 
uma colisão oblíqua com uma bola de 3 kg que está 
inicialmente em repouso. Após a colisão, a bola de 2 
kg é defletida de um ângulo de 30° em relação à sua 
orientação original de movimento e a bola de 3 kg 
está se movendo a 4 m/s. Determine a velocidade da 
bola de 2 kg e a orientação da bola de 3 kg após a 
colisão.
101) Um carro de 1500 kg, viajando para o norte a 70 
km/h, colide em um cruzamento com um carro de 
2000 kg que viaja para o oeste a 55 km/h. Os dois 
carros ficam presos um ao outro. (a) Qual é a 
quantidade de movimento total do sistema antes da 
colisão? (b) Quais são a magnitude e a orientação da 
velocidade do conjunto logo após a colisão?
111) Um bloco de 1 kg (massa m) e um segundo 
bloco (massa M) estão inicialmente em repouso sobre 
um plano inclinado sem atrito, com inclinação de 30° 
em relação a horizontal. A massa M está apoiada 
sobre uma mola com constante de força igual a 11000 
N/m. A distância ao longo do plano entre os dois 
blocos é de 4 m. O bloco de 1 kg é largado, sofrendo 
uma colisão elástica com o bloco maior. O bloco de 
1 kg é rebatido, então, subindo até uma distância de 
2,56 m ao longo do plano inclinado. O bloco de 
massa M atinge um repouso momentâneo a 4 cm de 
sua posição inicial. Determine M.
116) Uma seqüência de contas elásticas de vidro, 
cada uma de massa 0,5 g, sai de um tubo horizontal a 
uma taxa de 100 por segundo. As contas caem de uma 
altura de 0,5 m sobre um prato de uma balança e 
repicam de volta à sua altura original. Que massa 
deve ser colocada no outro prato da balança para 
manter o ponteiro no zero?
Moysés, Vol. 1, 4ª edição, Cap. 9
6) Que fração f da energia cinética é transferida por 
uma partícula de massa m1, que se move com 
velocidade v, numa colisão frontal elástica com uma 
partícula de massa m2 inicialmente em repouso? 
Exprima o resultado em função da razão λ= m2/m1. 
Para que valor de λ a transferência é máxima? 
Quanto ela vale? (b) Coloca-se entre as duas 
partículas uma terceira de massa m3, em repouso, 
alinhada com m1 e m2. Mostre que a transferência de 
energia cinética de m1 para m2 é máxima quando m3=
(m1.m2)1/2. Mostre que, para m1 ≠ m2 a presença da 
partícula intermediária possibilita transferir mais 
energia cinética de m1 para m2 do que no caso (a).
Sears e Zemansky, Vol. 1, 12ª edição, Cap. 8
8.79) Uma bola de massa M que move-se 
horizontalmente a 5 m/s colide elasticamente com um 
bloco de massa 3M, que está inicialmente em repouso 
e suspenso do teto por um fio de 50 cm. Ache o 
ângulo máximo com o que o bloco oscila após ser 
atingido.
8.81) Uma bola de 8 kg, suspensa do teto por um fio 
leve de 135 cm de comprimento, é atingida em uma 
colisão elástica por uma bola de 2 kg que se move 
horizontalmente a 5 m/s imediatamente antes da 
colisão. Ache a tensão no fio após a colisão.
8.88) Um disco azul de hóquei com massa de 0,04 kg, 
deslizando com velocidade igual a 0,200 m/s sobre 
uma mesa horizontal de ar, sem atrito, sofre uma 
colisão frontal perfeitamente elástica com um disco 
vermelho de hóquei de massa m, inicialmente em 
repouso. Depois da colisão, a velocidade do disco de 
hóquei azul é de 0,05 m/s no mesmo sentido de sua 
velocidade inicial. Determine (a) o módulo, a direção 
e o sentido do disco de hóquei vermelho depois da 
colisão e (b) a massa m do disco de hóquei vermelho.
8.97) Um disco de hóquei B, inicialmente em repouso 
sobre uma superfície de gelo sem atrito, sofre uma 
colisão com outro disco de hóquei A que possui a 
mesma massa do primeiro. O disco de hóquei A 
estava inicialmente deslocando-se a 15 m/s e sofre 
um desvio de 25° em relação em relação à direção 
inicial. Considere uma colisão perfeitamente elástica. 
Calcule o módulo da velocidade final de cada disco 
de hóquei e a direção e o sentido da velocidadefinal 
do disco de hóquei B.
8.101) Você está em pé sobre um bloco de concreto 
apoiado sobre um lago congelado. Suponha que não 
exista atrito entre o bloco e a superfície do lago 
congelado. Você possui uma massa cinco vezes 
menor que a do bloco. Se você caminhar para a frente 
com velocidade de 2 m/s, com que velocidade o 
bloco mover-se-á em relação ao gelo?
8.102) Um projétil de 20 kg é disparado com 
velocidade de 80 m/s formando um ângulo de 60° 
acima da horizontal. No ponto mais elevado de sua 
trajetória o projétil explode e divide-se em dois 
fragmentos de mesma massa, um dos quais cai 
verticalmente com velocidade inicial igual a zero. 
Despreze a resistência do ar.
8.103) Um foguete de fogos de artifício é disparado 
verticalmente de baixo para cima. Na sua altura 
máxima de 80 m, ele explode e parte-se em dois 
pedaços, um com massa de 1,4 kg e outro com massa 
de 0,28 kg. Na explosão, 860 J de energia química 
convertem-se em energia cinética dos dois 
fragmentos. (a) Qual é a velocidade escalar de cada 
fragmento após a explosão? (b) É observado que que 
os dois fragmentos atingem o solo ao mesmo tempo. 
A que distância um do outro eles caem no solo? 
Suponha que o solo é plano e a resistência do ar é 
desprezível.

Continue navegando