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Professora: Ana Carolina Lucena Dias Disciplina: Física I Lista de Exercícios de Física I – COLISÕES, CM 1- o pendulo balístico era usado para medir a velocidade dos projeteis antes que os dispositivos eletrônicos fossem inventados. A versão mostrada na Fig. 9-18 era composta por um grande bloco de madeira de massa M = 5.4 kg, pendurado por duas cordas compridas. Uma bala de massa m =9.5 g e disparada contra 0 bloco e sua velocidade se anula rapidamente. 0 sistema b1oco-bala oscila para cima. Com o centro de massa subindo uma distancia II = 6,3 em antes de 0 pendulo parar momentaneamente no final de uma trajetória em arco de circunferência. Qual e a velocidade da bala antes da colisão? 2- Os diagramas de corpo livre na Fig. 9-27 são vistas superiores de formas horizontais agindo sobre três caixas de chocolate que se movem em um balcão sem atrito. Para cada caixa, determine se as componentes x e y do momento linear são conservadas. 3- Na prova de resistência do para-choque de um carro novo, o veiculo de 2300 kg e a 15 m/s colide com o parapeito de uma ponte, sendo parado em 0,54s. determine a força media que atuou no carro durante o impacto. 4- Um canhão montado sobre uma carreta, apontando numa direção que forma um ângulo de 30º com a horizontal, atira uma bala de 50 kg, cuja velocidade na boca do canhão é de 300 m/s. a massa total do canhao e da carreta é 5 toneladas. Calcule a velocidade de recuo da carreta Se o coeficiente de atrito cinético é 0,7, de que distancia a carreta recua ? 5- Um atirador com um rifle de 2 kg, apoiado ao ombro dispara uma bala de 15g cuja velocidade na extremidade do cano é 800 m/s. Com que velocidade inicial a arma recua ? Que impulso transmite ao ombro do atirador Se o recuo é absorvido pelo ombro em 0,05s, qual é a força media exercida obre ele ? 6- Uma partícula de 2.00 kg tem coordenadas xy (-1.20 m. 0.500 m) e uma partícula de 4.00 kg tem coordenadas x y (0.600 m. - 0.750 m). Ambas estão em um plano horizontal. Em que coordenada (a) x e (b) y deve ser posicionada uma terceira partícula de 3.00 kg para que o centro de massa do sistema de três partículas tenha coordenadas (-0.500 m. - 0_700 m)? 7- Um homem de 91 kg em repouso sobre uma superfície de atrito desprezível arremessa uma pedra de 68 g com uma velocidade horizontal de 4.0 m/s. Qual é a velocidade do homem após o arremesso? 8- Uma bala com 10 g de massa se choca com um pendulo balístico com 2,00 kg de massa, o centro de massa do pendulo sobe uma distância vertical de 12 em. Supondo que a bala fica alojada no pendulo, calcule a velocidade inicial da bala. 9-Um carrinho com 340 g de massa, que se move em uma pista sem atrito com uma velocidade inicial de 1.2 m/s sofre uma colisão elástica com outro carrinho inicialmente em repouso de massa desconhecida. Apos a colisão o primeiro carrinho continua se mover na mesma direção e sentido com uma velocidade escalar de 0,66 m/s. (a) Qual e a massa do segundo carrinho? (b) Qual e a velocidade do segundo carrinho apos a colisão? (c) Qual e a velocidade do centro de massa do sistema dos dois carrinhos? 10-Uma barra cilíndrica homogênea de 3m de comprimento é dobrada duas vezes em ângulo reto, a intervalos de 1m de modo a formar três arestas consecutivas de um cubo. Ache as coordenadas do centro de massa da barra, no sistema de coordenadas da figura. Gabarito 1.630 m/s 2. (a) 1 e 3 e depois 2 e 4 força nula: (b) 3 3. F= - 6,4 x 10^4 N 4. a) 2,6 m/s b) 0,49 m 5. a)P P0 0 b) 12 N.s c) F 240 N 6. x3 = –1.50 m / y3 = –1.43 m 7. -3,0 x 10^-3 m/s 8. 3,1 x 10^2 m/s 9. a) 0.099 kg b) 1.9 m/s c) 0,93 m/s 10. CM ( 5/6, 1/2, 1/6)