Lista Problemas Selecionados Momento linear e colisões

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
CENTRO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA
DEPARTAMENTO DE FISICA
PROF. MIGUEL ARCANJO COSTA
DISCIPLINA: FÍSICA GERAL I 
LISTA DE PROBLEMAS SELECIONADOS - Momento linear e colisões
01. Calcule a coordenada xcm do centro de massa dos três corpos que aparecem na Figura abaixo.
02. A massa da folha de compensado esquematizada na Figura ao lado
é de M=20kg , Localizar o seu centro de massa.
 
03. Um taco de beisebol tem o comprimento L e a densidade linear de massa dada por
λ (x)=λ0(1+
x ²
L ² ).
Calcule a coordenada x do centro de massa em termos de L.
04. Dois corpos, cada qual com 3,0kg de massa, têm as velocidades v⃗1=(2,0 i^+3,0 j^)m /s e
v⃗2=(4,0 i^−6,0 j^)m /s , respectivamente. Determine a velocidade do centro de massa dos sistema.
05. Uma bomba de massa m e velocidade v explode no ar e se divide em dois fragmentos iguais.
No instante da explosão a velocidade da bomba era horizontal em relação à Terra, e logo depois da
explosão um dos fragmentos tinha velocidade de módulo v1=v dirigida na vertical. Determinar a
velocidade v2 do outro fragmento.
06. Uma partícula de massa m1 desloca-se com
velocidade v em direção a duas outras partículas
idênticas, de massas m2 e m3(m2=m3) , alinhadas
em um mesmo eixo, inicialmente separadas e em repouso. As colisões entre as partículas são elásticas. 
a) Partindo das equações de conservação, calcule as velocidades finais (módulo e sentido) das três
partículas considerando que m1>m2.
b) Considerando agora que m1≤m2, calcule as velocidades finais (módulo e sentido) das três
partículas.
08. Um cachorro de 4,0kg está parado no ponto central de um barco, que está em repouso sobre
água. Nesta posição o cachorro se encontra a 6,0m da praia. O cachorro anda 2,4m em direção à
praia e para. A massa do barco é de 20kg e supõe-se que não haja atrito entre ele e a água. 
a) Quando o cachorro se movimenta, a posição do centro de massa do conjunto cachorro-barco é
deslocado? Justifique. 
b) Qual a distância final do cachorro em relação à praia? 
c) Qual a distância final do cachorro em relação à posição final do centro de massa do barco?
09. Um jogador de bilhar dá uma tacada na bola branca, que então se choca contra duas outras bolas –
veja a figura. Devido à tacada, a bola branca adquire uma velocidade na direção horizontal de módulo
10m /s , mas logo após o choque ela se encontra em repouso, enquanto as duas outras bolas saem
com ângulos θ2 e θ3 com respeito à horizontal e velocidades v2 e v3 . Sabendo que esses
ângulos são tais que sen(θ2)=3 /5 e sen (θ3)=4 /5, e que m1=m2=m3=0,10 kg , responda: 
a) Quais os módulos das velocidades v2 e v3? 
b) Qual a energia cinética do sistema depois da colisão? A energia cinética é conservada nessa colisão?