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NOME: ANDERSON LIMA DISCIPLINA: FÍSICA GRAVITAÇÃO E MOMENTO LINEAR UNIDADE XI ✓ As Leis de Kepler; ✓ Impulso e Quantidade de Movimento; ✓ Teorema do Impulso; ✓ Conservação da Quantidade de Movimento. O QUE VEREMOS NA AULA DE HOJE: ✓ Impulso é a grandeza vetorial física que relaciona a força aplicada 𝑭 a um corpo com o intervalo de tempo ∆ t durante o qual a força age no corpo; ✓ Sua unidade no S.I é o Newton.segundo (N.s). A força aplicada e o impulso num corpo, tem a mesma direção e mesmo sentido durante o movimento. IMPULSO E QUANTIDADE DE MOVIMENTO ✓ Se a força tiver direção constante e intensidade variável durante a interação, o impulso é numericamente igual à soma algébrica das áreas entre o gráfico F x t e o eixos dos abscissas. IMPULSO E QUANTIDADE DE MOVIMENTO IMPULSO E QUANTIDADE DE MOVIMENTO Questão 1°) (UEL-PR) - Um corpo de peso igual a 100 N é lançado verticalmente para cima, atingindo a altura máxima em 1,0 s. O impulso aplicado a esse corpo pela força de gravidade, durante a subida, tem módulo, em N.s, igual a: a) Zero. b) 10. c) 50. d) 100. e) 500. ✓ Quantidade de Movimento (ou Momento Linear) é a grandeza vetorial física que relaciona velocidade 𝒗 a massa m de um corpo; ✓ Sua unidade no S.I é o quilograma.metro/segundo (kg.m/s). A velocidade e a quantidade de movimento num corpo, tem a mesma direção e mesmo sentido durante o movimento. IMPULSO E QUANTIDADE DE MOVIMENTO IMPULSO E QUANTIDADE DE MOVIMENTO Questão 2°) Determine a quantidade de movimento de um objeto de massa de 5 kg que se move com velocidade igual a 30 m/s. a) 6 kg.m/s b) 30 kg.m/s c) 150 kg.m/s d) 15 kg.m/s e) 60 kg.m/s ✓ O impulso e a quantidade de movimento são duas grandezas vetoriais relacionadas pelo teorema do impulso; ✓ O impulso da força resultante num intervalo de tempo é igual à variação da quantidade de movimento do corpo no mesmo intervalo de tempo; ✓ Pelo S.I, as unidade de impulso e quantidade de movimento são equivalentes! TEOREMA DO IMPULSO TEOREMA DO IMPULSO Questão 3°) (MACKENZIE-SP) - Em uma competição de tênis, a raquete do jogador é atingida por uma bola de massa 60 g, com velocidade horizontal de 40 m/s. A bola é rebatida na mesma direção e sentido contrário com velocidade de 30 m/s. Se o tempo de contato da bola com a raquete é de 0,01 s, a intensidade da força aplicada pela raquete à bola é a) 60 N b) 120 N c) 240 N d) 420 N e) 640 N TEOREMA DO IMPULSO Questão 4°) (MACKENZIE-SP) As grandezas físicas A e B são medidas, respectivamente, em newtons (N) e em segundos (s). Uma terceira grandeza C, definida pelo produto de A por B, tem dimensão de: a) aceleração. b) força. c) trabalho de uma força. d) momento de força. e) impulso de uma força. ✓ Se o sistema de corpos está isolado de forças externas ou a sua força resultante é igual a zero, dizemos que há a conservação da quantidade de movimento, ou seja, a quantidade de movimento é constante! CONSERVAÇÃO DA QUANTIDADE DE MOVIMENTO CONSERVAÇÃO DA QUANTIDADE DE MOVIMENTOQuestão 5°) Um patinador desatento, de massa igual a 60 kg, movimenta-se a 2 m/s. Em um determinado instante, ele se choca com um latão de lixo completamente cheio. Após a colisão, o latão é arrastado por alguns metros. Sabendo que a massa do latão de lixo é de 20 kg, determine a velocidade do conjunto (patinador + latão) após a colisão. a) 1,80 m/s b) 1,75 m/s c) 1,30 m/s d) 1,50 m/s e) 1,60 m/s. CONSERVAÇÃO DA QUANTIDADE DE MOVIMENTOQuestão 6°) (UEL-PR) A quantidade de movimento de um ponto material mantém-se constante num dado intervalo de tempo. Com relação à intensidade da resultante das forças que agem sobre esse corpo, pode-se afirmar que: a) É constante não nula. b) É nula. c) Aumenta linearmente com o tempo. d) Diminui linearmente com o tempo. e) É nula e tem o mesmo sentido do movimento. ✓ Muita concepções cosmológicas foram propostas, até o astrônomo Johannes Kepler estabelecer as leis do movimento planetário; ✓ Assim, as leis de Kepler descrevem os movimentos dos planetas de nosso sistema solar, tornando o Sol como referência. AS LEIS DE KEPLER AS LEIS DE KEPLER ✓ A primeira lei de Kepler é conhecida como a Lei das Órbitas; ✓ As órbitas dos planetas ao redor do Sol são elipses, com o Sol ocupando um dos focos. AS LEIS DE KEPLER ✓ A segunda lei de Kepler é conhecida como a Lei das Áreas; ✓ O segmento imaginário que une o centro do planeta ao centro do Sol (chamado raio vetor) varre áreas proporcionais aos intervalos de tempo do percurso.. AS LEIS DE KEPLER ✓ A terceira lei de Kepler é conhecida como a Lei dos Períodos; ✓ O quadrado do período de translação de um planeta ao redor do Sol, é proporcional ao cubo do raio médio da respectiva órbita; ✓ A constante K depende da massa do Sol. AS LEIS DE KEPLER AS LEIS DE KEPLER Questão 7°) (PUC–MG) É bem conhecida a lei das áreas, de Kepler, segundo a qual “o segmento que liga um planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais”. Essa lei é respeitada pelos outros corpos que orbitam o Sol, como é o caso do cometa Hale–Bopp, que passou recentemente nas proximidades da Terra. Na figura, esquematizados o Sol e a órbita do cometa. O ponto em que o cometa desenvolve a maior velocidade é: a) A b) B c) C d) D e) E AS LEIS DE KEPLER Questão 8°) Com base nos seus conhecimentos acerca da Primeira Lei de Kepler, assinale a alternativa correta. a) A velocidade de translação de um planeta que orbita o Sol é sempre constante ao longo da órbita. b) A razão entre o quadrado do período orbital dos planetas que orbitam a mesma estrela e o cubo do raio médio de suas órbitas é constante. c) A órbita dos planetas em torno do Sol é elíptica e tem o Sol em um de seus focos. d) A linha imaginária que liga a Terra até o Sol varre áreas iguais em períodos iguais. e) A velocidade de translação dos planetas depende da distância em que o planeta se encontra do Sol. AS LEIS DE KEPLER Questão 9°) De acordo com a Terceira Lei de Kepler, conhecida como lei dos períodos, é falso afirmar que: a) o cubo do raio médio das órbitas é proporcional ao quadrado do período orbital. b) a razão entre o quadrado do período orbital e o cubo do raio médio da órbita terrestre é inversamente proporcional à massa do Sol. c) o quadrado do raio médio das órbitas é proporcional ao cubo do período orbital. d) a razão entre o quadrado do período orbital e o cubo do raio médio da órbita terrestre é inversamente proporcional à constante da gravitação universal. e) todas são falsas. REFERÊNCIAS • BENIGNO, Barreto Filho; XAVIER, Cláudio da Silva. Física aula por aula. 1. ed. Vol. 01. São Paulo: Editora FTD, 2015; • GASPAR, Alberto. Compreendendo a Física. Vol. 01. São Paulo: Editora Ática, 2017; • GUALTER; HELOU; NEWTON. Física. Vol. 01. São Paulo: Editora Saraiva, 2018; • MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física. 1. ed. Vol. 01. São Paulo: Editora Scipione, 2014. PARA CASA! Questão Extra (PUC – MG) Uma força de 6 N atuando sobre um objeto em movimento altera sua quantidade de movimento em 3kg . m/s. Durante quanto tempo essa força atuou sobre esse objeto? a) 1 s b) 2 s c) 0,25 s d) 0,50 s e) n.d.a PARA CASA! Questão Extra (VUNESP) Um objeto de massa 0,50 kg está se deslocando ao longo de uma trajetória retilínea com aceleração escalar constante igual a 0,30 m/𝒔𝟐. Se o objeto partiu do repouso, o módulo da sua quantidade de movimento, em kg.m/s, ao fim de 8 s, é: a) 0,8 b) 1,2 c) 1,6 d) 2 e) 2,4 PARA CASA! Questão Extra (PUC) Uma bola de tênis, de 100 gramas de massa e velocidade 𝒗𝟏 =20m/s, é rebatida por um dos jogadores, retornando com uma velocidade 𝒗𝟐 de mesmo valor e direção de 𝒗𝟏, porém de sentido contrário. Supondo que a força média exercida pela raquete sobre a bola foi de 100 N, qual o tempo de contato entre ambas? a) 4,0 s b) 2,0 x10−2 s c) 4,0x 10−2 s d) zero e) 4,0x 10−1s PARA CASA! Questão Extra Um peixe grande de massa 4 m nada a 2 m/s. Em certo momento, ele vê uma presa pequena de massa m vindo em sentido oposto a 0,5 m/s. Determine a velocidade do conjunto após o momento em que a presa foi devorada. a) 2,0 m/s b) 2,5 m/s c) 1,5 m/s d) 1,0 m/s e) 0,5 m/s PARA CASA! Questão Extra O modelo de universo proposto por Kepler, apesar de Heliocêntrico, tinha disparidades com o modelo de Copérnico. Marque a alternativa que contém tais disparidades. a) No modelo de Copérnico as trajetórias dos planetas eram circulares, enquanto no de Kepler as trajetórias eram elípticas. Como sabemos hoje, as trajetórias dos planetas ao redor do sol são elípticas. b) No modelo de Copérnico as trajetórias dos planetas eram elípticas, enquanto no de Kepler as trajetórias eram circulares. Como sabemos hoje, as trajetórias dos planetas ao redor do sol são elípticas. c) Copérnico acreditava que o movimento no céu era circular e uniforme. A 3ª lei de Kepler nos mostra que o movimento dos planetas ao redor do Sol é variado. d) Copérnico acreditava também, de forma errada, que o movimento no céu era circular e uniforme. A 2ª lei de Kepler nos mostra que o movimento dos planetas ao redor do centro da galáxia é variado. e) n.d.a PARA CASA! Questão Extra Analise as proposições com relação às Leis de Kepler sobre o movimento planetário. I. A velocidade de um planeta é maior no periélio. II. Os planetas movem-se em órbitas circulares, estando o Sol no centro da órbita. III. O período orbital de um planeta aumenta com o raio médio de sua órbita. IV. Os planetas movem-se em órbitas elípticas, estando o Sol em um dos focos. V. A velocidade de um planeta é maior no afélio. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. b) Somente as afirmativas II, III e V são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas III, IV e V são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I, III e V são verdadeiras. OBRIGADO, E UMA BOA NOITE PESSOAL. ATE BREVE! 30
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