Impulso na Física Teórica I

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FÍSICA TEÓRICA I
Aula 9 – Impulso
Tema da Apresentação
AULA 9 – IMPULSO
FÍSICA TEÓRICA I
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ESTRUTURA DA DISCIPLINA
AULA 1 – Unidades e grandezas físicas
AULA 2 –Deslocamento, velocidade e aceleração
AULA 3 – Equações de movimento
AULA 4 – Equações de movimento (2D)
AULA 5 – Leis de Newton
AULA 6 – Forças e Movimento
AULA 7 – Trabalho e Energia
AULA 8 – Conservação de Energia
AULA 9 – Impulso
AULA 10 – Colisões
Tema da Apresentação
AULA 9 – IMPULSO
FÍSICA TEÓRICA I
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Conteúdo Programático AULA 9
Impulso de uma força;
Análise do gráfico força x tempo;
Quantidade de movimento de um corpo;
Variação da quantidade de movimento de um corpo.
Tema da Apresentação
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FÍSICA TEÓRICA I
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IMPUSO DE UMA FORÇA
IMPULSO
grandeza vetorial cujo módulo é o produto do módulo da força aplicada ao corpo pelo intervalo de tempo no qual esta força é aplicada.
dt
Tema da Apresentação
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FÍSICA TEÓRICA I
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REPRESENTAÇÃO GRÁFICA
IMPULSO: área gerada pelo gráfico F x t
Tema da Apresentação
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FÍSICA TEÓRICA I
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RECORDAR É VIVER...
A VARIAÇÃO DE VELOCIDADE DEPENDE DA FORÇA, DA QUANTIDADE DE TEMPO E DA MASSA DO CORPO
Tema da Apresentação
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MOMENTO LINEAR
Tema da Apresentação
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FÍSICA TEÓRICA I
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(UFSCAR-SP) Ao desferir a primeira machadada, a personagem da tirinha movimenta vigorosamente seu machado, que atinge a árvore com energia cinética de 4  2J
Como a lâmina de aço tem massa 2 kg, desconsiderando-se a inércia do cabo, o impulso transferido para a árvore na primeira machadada, em N.s, foi de
a) 
b) 3,6
c) 4 
d) 12,4
e) 6 
Tema da Apresentação
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FÍSICA TEÓRICA I
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(UFSCAR-SP) Ao desferir a primeira machadada, a personagem da tirinha movimenta vigorosamente seu machado, que atinge a árvore com energia cinética de 4  2J
Como a lâmina de aço tem massa 2 kg, desconsiderando-se a inércia do cabo, o impulso transferido para a árvore na primeira machadada, em N.s, foi de
a) 
b) 3,6
c) 4 
d) 12,4
e) 6 
Ec=mVi2/2 
4  2=2Vi2 /2 
 V=2  m/s I=mV - mVo  I=2.2  - 0  I=4  N.s
Tema da Apresentação
AULA 9 – IMPULSO
FÍSICA TEÓRICA I
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(PUC-SP) O gráfico representa a força resultante sobre um carrinho de supermercado de massa total 40 kg, inicialmente em repouso. 
A intensidade da força constante que produz o mesmo impulso que a força representada no gráfico durante o intervalo de tempo de 0 a 25 s é, em newtons, igual a
1,2
12
15
20
21
Tema da Apresentação
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FÍSICA TEÓRICA I
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(PUC-SP) O gráfico representa a força resultante sobre um carrinho de supermercado de massa total 40 kg, inicialmente em repouso. 
A intensidade da força constante que produz o mesmo impulso que a força representada no gráfico durante o intervalo de tempo de 0 a 25 s é, em newtons, igual a
1,2
12
15
20
21
I=(B + b).h/2=(25 + 10).30/2  I=525N.m 
Para produzir o mesmo impulso (525 N.m) em 25 s:
I=F.dt  525=F.25 F=21N
Tema da Apresentação
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FÍSICA TEÓRICA I
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(UFU-MG) Considere o gráfico adiante, que representa a grandeza A em função do tempo t (em unidades de 10-3 s).
Se a grandeza A representar o módulo da quantidade de movimento (em kg.m/s) de um corpo de massa m = 3 kg, determine a variação da energia cinética desse corpo entre os instantes t = 0s e t = 6 x 10-3s.
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(UFU-MG) Considere o gráfico adiante, que representa a grandeza A em função do tempo t (em unidades de 10-3 s).
Se a grandeza A representar o módulo da quantidade de movimento (em kg.m/s) de um corpo de massa m = 3 kg, determine a variação da energia cinética desse corpo entre os instantes t = 0s e t = 6 x 10-3s.
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(MACKENZIE-SP) Durante sua apresentação numa "pista de gelo", um patinador de 60 kg, devido à ação exclusiva da gravidade, desliza por uma superfície plana, ligeiramente inclinada em relação à horizontal, conforme ilustra a figura a seguir. O atrito é praticamente desprezível. Quando esse patinador se encontra no topo da pista, sua velocidade é zero e ao atingir o ponto mais baixo da trajetória, sua quantidade de movimento tem módulo
1,20 . 102 kg . m/s 
1,60 . 102 kg . m/s
2,40 . 102 kg . m/s
3,60 . 102 kg . m/s
4,80 . 102 kg . m/s
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(MACKENZIE-SP) Durante sua apresentação numa "pista de gelo", um patinador de 60 kg, devido à ação exclusiva da gravidade, desliza por uma superfície plana, ligeiramente inclinada em relação à horizontal, conforme ilustra a figura a seguir. O atrito é praticamente desprezível. Quando esse patinador se encontra no topo da pista, sua velocidade é zero e ao atingir o ponto mais baixo da trajetória, sua quantidade de movimento tem módulo
1,20 . 102 kg . m/s 
1,60 . 102 kg . m/s
2,40 . 102 kg . m/s
3,60 . 102 kg . m/s
4,80 . 102 kg . m/s
No topo: U = mgh Na base: K = mv2/2  U = K  v2 = 16  v = 4 m/s
	P = mv = 60 . 4 = 240 kg.m/s = 2,40 . 102 kg.m/s
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(UERJ-RJ) Na rampa de saída do supermercado, uma pessoa abandona, no instante t = 0, um carrinho de compras de massa 5 kg que adquire uma aceleração constante. Considere cada um dos três primeiros intervalos de tempo do movimento iguais a 1 s. No primeiro e no segundo intervalos de tempo, o carrinho percorre, respectivamente, as distâncias de 0,5 m e 1,5 m. Calcule:
a) o momento linear que o carrinho adquire no instante t = 3 s;
b) a distância percorrida pelo carrinho no terceiro intervalo de tempo.
Tema da Apresentação
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Tema da Apresentação
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FÍSICA TEÓRICA I
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(UFSM-RS-012) Uma corrida de 100 metros rasos inicia com um disparo. Um atleta de 85 kg parte do repouso e alcança, em 2 segundos, uma
velocidade de modulo constante e igual a 22 m/s. O modulo do impulso médio que o atleta recebe nesses 2 segundos, no SI, é
17,0
42,5
142,5
187,0
3814,0
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(UFSM-RS-012) Uma corrida de 100 metros rasos inicia com um disparo. Um atleta de 85 kg parte do repouso e alcança, em 2 segundos, uma
velocidade de modulo constante e igual a 2,2 m/s. O modulo do impulso médio que o atleta recebe nesses 2 segundos, no SI, é
17,0
42,5
142,5
187,0
3814,0
Cálculo da aceleração do atleta:
t=2s V=2,2m/s  V=Vo + a.t  2,2= 0 + a.2  a=1,1m/s2 
Cálculo da força resultante: F=m.a = 85.1,1 = 93,5N
Cálculo do impulso : I= F.∆t = 93,5.2 = 187N.s
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(UFRJ-RJ) Um artigo recente da revista "Nature" revela que a cigarrinha espumosa (Philaenus spumarius) é o inseto capaz de saltar mais alto. Ela salta com uma velocidade inicial de 4,0 m/s.
Suponha que entre o instante em que ela começa a armar o salto e o instante em que suas patas perdem o contato com o solo, com velocidade de 4,0 m/s, decorra ∆t = 1,0 x 10-3 s.
Considerando g = 10 m/s2, calcule a razão | fm| / | P | entre o módulo da força resultante média fm sobre a cigarrinha durante o intervalo ∆t e o módulo de seu próprio peso P.
Tema da Apresentação
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(UFRJ-RJ) Um artigo recente da revista "Nature" revela que a cigarrinha espumosa (Philaenus spumarius) é o inseto capaz de saltar mais alto. Ela salta com uma velocidade inicial de 4,0 m/s.
Suponha que entre o instante em que ela começa a armar o salto e o instante em que suas patas perdem o contato com o solo, com velocidade de 4,0 m/s, decorra ∆t = 1,0 x 10-3 s.
Considerando g = 10 m/s2, calcule a razão | fm| / | P | entre o módulo da força resultantemédia fm sobre a cigarrinha durante o intervalo ∆t e o módulo de seu próprio peso P.
F. ∆t = m. ∆v  f­m. 10-3 = m.4  fm= 4.103m 
P = mg = 10m  fm/P = 4.103m/10m  fm/P=400
Tema da Apresentação
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FÍSICA TEÓRICA I
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(UFLA-MG) Em uma partida de tênis o jogador recebe a bola com componente horizontal de velocidade V1 e a rebate com componente horizontal de velocidade 3V1, em sentido contrário. Considere g=10m/s2. Supondo que a força aplicada na colisão da bola com a raquete seja 60 vezes o peso da bola e atue durante 0,2s, a velocidade inicial da bola, em módulo, é de:
60m/s
8m/s
30m/s
100m/s
36m/s
Tema da Apresentação
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(UFLA-MG) Em uma partida de tênis o jogador recebe a bola com componente horizontal de velocidade V1 e a rebate com componente horizontal de velocidade 3V1, em sentido contrário. Considere g=10m/s2. Supondo que a força aplicada na colisão da bola com a raquete seja 60 vezes o peso da bola e atue durante 0,2s, a velocidade inicial da bola, em módulo, é de:
60m/s
8m/s
30m/s
100m/s
36m/s
P= mg = 10m F = 60.P = 60.10m  F=600m N
F. ∆t = m(Vf – Vi)  600m.0,2 = m(3V1 – V1)  120 = 4V1
V1=120/4 = 30m/s
Tema da Apresentação
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FÍSICA TEÓRICA I
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(MACKENZIE-SP-010) O conjunto ilustrado ao lado é constituído de fio e polias ideais e se encontra em equilíbrio, quando o dinamômetro D, de massa desprezível, indica 60 N. 
Em um dado instante, o fio é cortado e o corpo C cai livremente. Adotando-se g = 10 m/s2, a quantidade de movimento do corpo, no instante t = 1,0 s, medido a partir do início da queda, tem módulo 
30 kg.m/s
60 kg.m/s
90 kg.m/s
120 kg.m/s
150 kg.m/s 
D
C
Tema da Apresentação
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(MACKENZIE-SP-010) O conjunto ilustrado ao lado é constituído de fio e polias ideais e se encontra em equilíbrio, quando o dinamômetro D, de massa desprezível, indica 60 N. 
Em um dado instante, o fio é cortado e o corpo C cai livremente. Adotando-se g = 10 m/s2, a quantidade de movimento do corpo, no instante t = 1,0 s, medido a partir do início da queda, tem módulo 
30 kg.m/s
60 kg.m/s
90 kg.m/s
120 kg.m/s		p = m.v = ?
150 kg.m/s 
P
1)corpo em equilíbrio: 2T = P  2(60) = m(10) m = 12 kg 
2) Fio cortado: queda livre por 1s
V=Vo+ gt  V=0 + 10.1  V=10m/s 
3)quantidade de movimento: p = m.V = 12x10 = 120kg.m/s
T
T
Tema da Apresentação
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RESUMINDO
Tema da Apresentação
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