ATIVIDADE 4 SIM0676 MECANICA _

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07/11/2019 Revisar envio do teste: ATIVIDADE 4 – SIM0676 MECANICA ...
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Usuário RODRIGO VILELA TAQUATIA
Curso SIM0676 MECANICA CLASSICA EAD (ON) - 201920.103159.05
Teste ATIVIDADE 4
Iniciado 01/10/19 20:21
Enviado 01/10/19 22:54
Status Completada
Resultado da tentativa 1,2 em 2 pontos 
Tempo decorrido 2 horas, 32 minutos
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Pergunta 1
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resposta:
As colisões são fisicamente classificadas como elástica ou perfeitamente elástica, inelástica ou
perfeitamente inelástica e parcialmente inelástica. As colisões que encontramos na natureza são, em
sua grande maioria, parcialmente inelásticas, pois uma parte da energia inicial é convertida em outra
forma de energia, como a energia térmica. Colisões perfeitamente elásticas são encontradas em
ambientes preparados, como laboratórios de pesquisa, por exemplo. 
Com relação às colisões, analise as afirmativas a seguir. 
I. Na colisão elástica, há conservação de energia, mas não há conservação de momento linear. 
II. Na colisão inelástica, há conservação de energia, mas não há conservação de momento linear. 
III. Na colisão parcialmente elástica, há conservação de energia. 
IV. Na colisão elástica, há conservação de energia e de momento linear. 
V. Uma colisão automotiva pode ser considerada uma colisão perfeitamente elástica. 
Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):
IV, apenas.
IV, apenas.
Perfeito! Apenas na colisão elástica há conservação de energia e da quantidade de
movimento ou momento linear. Os casos da natureza são considerados como colisão
parcialmente inelástica.
Pergunta 2
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O teorema de Steiner, também chamado de teorema dos eixos paralelos, é um teorema que nos
permite calcular o momento de inércia de um corpo rígido relativo a um eixo de rotação quando
conhecemos o momento de inércia relativo a outro eixo de rotação, este passando pelo centro de
massa e sendo paralelo ao anterior, distante a uma distância d qualquer.
Com base nessas informações, considere uma esfera maciça de raio de 20 cm e com 2 kg de massa
homogênea e presa por um fio de massa desprezível de 0,5 m de comprimento. Essa esfera está
realizando voltas em torno do ponto de rotação que está localizado na outra extremidade do fio com
uma frequência de 20 voltas por minuto. A energia rotacional dessa esfera em torno do ponto de
rotação é de, aproximadamente (dado: E R = I . ω 2 / 2):
0,8 J.
1,2 J.
Resposta incorreta! Vamos pensar juntos: o momento de inércia para calcular a energia
rotacional deve ser considerado em relação ao eixo de rotação. Dessa forma, tendo o
momento de inércia da esfera em torno do eixo que passa pelo centro de massa,
podemos recalcular, por meio do teorema dos eixos paralelos, o momento de inércia
considerando o novo eixo de rotação.
Pergunta 3
O impulso é utilizado no dia a dia para diminuir o módulo da força exercida sobre um objeto nas
colisões. Por exemplo, os para-choques dos veículos são feitos, atualmente, de materiais elásticos,
pois em uma batida, sofrem deformações até o veículo parar, o que aumenta o tempo da batida e,
assim, diminui o módulo da força média exercida sobre o automóvel. Os passageiros no interior do
veículo sofrerão menos com a desaceleração.
Com relação ao impulso, analise as afirmativas a seguir.
0,2 em 0,2 pontos
0 em 0,2 pontos
0,2 em 0,2 pontos
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I. O impulso é uma grandeza física vetorial e sua unidade é N . s.
II. O impulso pode ser o produto da força média aplicada sobre um corpo em um intervalo de tempo
dessa aplicação.
III. O impulso pode ser a mudança da quantidade de movimento de um corpo, ou seja, a diferença
entre as quantidades de movimento final e inicial.
IV. O teorema do impulso afirma que a aplicação de uma força sobre um corpo durante um
determinado intervalo de tempo resulta em uma variação da sua quantidade de movimento.
Está(ão) correta(s), apenas, a(s) afirmativa(s):
I, II, III e IV.
I, II, III e IV.
Perfeito! Todas as afirmativas estão corretas. O impulso é, de fato, uma grandeza vetorial
que pode ser definida pelo produto da força e variação do tempo. Também pode ser
entendido como a variação da quantidade de movimento.
Pergunta 4
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Em uma partida de sinuca, os jogadores realizam tacadas esplêndidas e a bola atirada acerta em
cheio as demais bolas, por exemplo. Podemos relacionar esse fenômeno àquele que você viu em seus
estudos, isto é, o fenômeno das colisões, uma vez que as bolas atiradas contra as demais, em um
jogo de sinuca, provocam colisões.
Com base em seus estudos, considere, então, que uma bola (1) com 2,0 kg de massa, deslocando-se
com velocidade 6,0 m/s sobre uma superfície sem atrito colide com outra (2) de massa 4,0 kg, em
repouso. Após a colisão, as duas bolas se deslocam juntas sobre essa superfície. Qual a perda de
energia mecânica na colisão?
24 J.
24 J.
Perfeito! Em qualquer tipo de colisão, a quantidade de movimento se conserva. Dessa
forma, teremos que Q i = Q f → 
m 1 . v 1i - m 2 . v 2i = (m 1 
+ m 2) . v f → 2 . 6 - 0 = (2 + 4) . v f → 
v f = 2 m/s. A energia cinética inicial é EC i 
= m 1 . v 1i 2 / 2 + m 2 . v 2i 2 / 2 = 2 . 6 2 / 2 + 0 = 36 J. A energia cinética após a colisão
é EC f = (m 1 + m 2) . v f 2 / 2 = (2 + 4) . 2 2 / 2 = 12 J. Dessa forma, a variação de
energia cinética será igual à variação de energia mecânica, pois a energia potencial é
desprezada. Assim, EM1 - EM 2 = 36 - 12 = 24 J.
Pergunta 5
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Hoje em dia, alguns físicos passam o tempo realizando o que podemos chamar de jogo das colisões,
cujo principal objetivo é descobrir as forças que atuam antes e depois da colisão. A regra desse jogo
segue as leis da conservação da quantidade de movimento e a lei da conservação de energia. 
Um corpo de 340 g move-se com velocidade de 1,2 m/s antes de colidir com um outro corpo em
repouso. Após a colisão, o primeiro corpo move-se com velocidade de 0,66 m/a na mesma direção
inicial. Se a colisão é elástica, qual a velocidade do segundo corpo?
2,24 m/s.
1,86 m/s.
Resposta incorreta. Vamos pensar juntos: como a colisão é elástica, teremos
conservação de energia e de quantidade de movimento. Com essas duas equações,
realizando as devidas substituições, será possível encontrar a velocidade final do
segundo corpo.
Pergunta 6
O conceito de colisão pode ser formalizado como um evento isolado, no qual forças relativamente
grandes atuam em cada uma das partículas que colidem, durante um intervalo de tempo relativamente
0,2 em 0,2 pontos
0 em 0,2 pontos
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pequeno. Deve-se estabelecer uma separação nítida entre o tempo que se denomina antes da colisão
e o tempo que chamamos depois da colisão. 
Considere uma força que atua uniformemente sobre um corpo de 10 kg e que varia de zero até 50 N
em um intervalo de tempo de 4 s. Nesse caso, a velocidade final do corpo será de:
10 m/s.
10 m/s.
Perfeito! Como a força cresce uniformemente, o seu valor médio será igual a F = (0 + 50)
/ 2 = 25 N. Ainda, como o impulso é a variação da quantidade de movimento, teremos: I =
F . Δt = Qf – Qi = m . vf – m . vi → 25 . 4 = 10 . vf – 0 → vf = 10 m/s.Pergunta 7
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Quando um corpo está em movimento de rolamento, ou seja, rolando ao longo de uma superfície sem
escorregamento, pode-se tratá-lo como uma combinação de translação do seu centro de massa e de
rotação do corpo em relação ao centro de massa. Sendo assim, a energia cinética do rolamento é
formada pela energia de rotação em relação ao centro de massa e a energia cinética de translação do
seu centro de massa.
Com base nesses conhecimentos, considere um tubo de paredes finas que rola sobre uma superfície.
O tubo tem raio R e comprimento L. Qual é a razão entre as suas energias cinéticas – translacional e
rotacional – em torno de um eixo paralelo ao seu comprimento e que passa pelo seu centro de massa?
0,5.
1.
Resposta incorreta. Vamos pensar juntos: a energia cinética translacional considera a
velocidade do centro de massa. Assim, para responder corretamente à questão, procure
considerar o cilindro rotacional em torno do ponto de contato com a superfície para
calcular a velocidade do centro de massa em função da velocidade angular e do raio. A
energia rotacional depende do momento de inércia do cilindro em relação ao eixo que
passa pelo centro de massa.
Pergunta 8
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Por depender do quadrado das distâncias ao eixo, o momento de inércia de área é um valor sempre
positivo, dependendo, portanto, da distância e da direção do eixo em relação à figura. Esse momento
pode lembrar o momento de inércia de massa, mas o significado físico de cada um deles é bem
diferente. A confusão entre esses significados é muito comum, uma vez que existem vários conceitos
relacionados àquilo que denominamos de momento.
Com base nisso, considere a figura a seguir, que mostra dois retângulos com 85 m x 60 m em
determinada posição em relação aos eixos x e y.
 
Fonte: Elaborada pelo autor, 2019.
O momento de inércia desse conjunto em relação ao eixo x da figura é aproximadamente igual a:
642,8 10 3.
789,4 103.
Resposta incorreta. Vamos pensar juntos: o momento de inércia de área do conjunto é a
soma dos momentos de inércia dos dois retângulos em relação ao eixo x da figura. O
teorema dos eixos paralelos deve ser utilizado para o cálculo do momento de inércia do
retângulo superior.
0 em 0,2 pontos
0 em 0,2 pontos
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Quinta-feira, 7 de Novembro de 2019 14h41min29s BRT
Pergunta 9
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resposta:
Uma colisão linear pode ser definida como a interação entre corpos em que um exerce força sobre o
outro. As colisões podem ser classificadas de acordo com a conservação da energia e do momento
linear como elásticas, inelásticas ou parcialmente inelásticas. A quantidade de movimento linear de um
corpo é definida como o produto da massa pela velocidade desse corpo.
Pensando nisso, imagine que duas bolas de massas iguais estão se movendo uma em direção à outra
com velocidade constante. As bolas colidem, invertendo o sentido de movimento com a mesma
velocidade. Sobre essa colisão, julgue as afirmativas a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F).
( ) É possível caracterizar essa colisão como inelástica, pois parte da energia cinética do sistema é
perdida na colisão.
( ) Essa colisão é parcialmente inelástica, pois a energia do momento linear do sistema é perdida.
( ) Há conservação da quantidade de movimento do sistema, pois a colisão é perfeitamente elástica.
( ) Essa colisão é perfeitamente inelástica.
( ) Essa colisão é parcialmente inelástica.
Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de respostas.
F, F, V, F, F.
F, F, V, F, F.
Perfeito! Antes da colisão, as bolas se movem em sentidos opostos e com velocidades
iguais. Após a colisão, as bolas mudam o sentido, mas continuam com a mesma
velocidade e, desse modo, a quantidade de movimento do sistema permanece constante,
assim como a conservação da energia mecânica. Portanto, temos uma colisão
perfeitamente elástica.
Pergunta 10
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resposta:
Em uma colisão entre dois veículos, sempre ocorre uma variação na quantidade de movimento de
seus ocupantes. Dessa forma, o modo como o veículo é construído é importante para a segurança dos
passageiros. Quanto maior o tempo de colisão, menor será o dano ao ocupante, pois como o impulso
é constante, ou seja, o produto da força pelo tempo de colisão é constante, quanto maior o tempo de
colisão, menor a força. A indústria, então, procura desenvolver, com base nisso, airbags e visa sempre
aprimorar a estrutura do carro. 
Considerando essas informações, imagine o impacto de um veículo de massa de 2300 kg e com
velocidade de 15 m/s que colide frontalmente com o muro, sendo parado em 0,54 s. Qual o módulo da
força média que atuou no carro para pará-lo?
6,4 . 10 4 N.
6,4 . 104 N.
Perfeito! A variação de quantidade de movimento será igual ao impulso, então, 
 → → 
.
0,2 em 0,2 pontos
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