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3. (Fgv) Um brinquedo muito simples de construir, e que vai ao encontro dos ideais de redução, reutilização e reciclagem de lixo, é retratado na figura.
A brincadeira, em dupla, consiste em mandar o bólido de 100 g, feito de garrafas plásticas, um para o outro. Quem recebe o bólido, mantém suas mãos juntas, tornando os fios paralelos, enquanto que, aquele que o manda, abre com vigor os braços, imprimindo uma força variável, conforme o gráfico.
Considere que:
- a resistência ao movimento causada pelo ar e o atrito entre as garrafas com os fios sejam desprezíveis;
- o tempo que o bólido necessita para deslocar-se de um extremo ao outro do brinquedo seja igual ou superior a 0,60 s. Dessa forma, iniciando a brincadeira com o bólido em um dos extremos do brinquedo, com velocidade nula, a velocidade de chegada do bólido ao outro extremo, em m/s, é de
a) 16.
b) 20.
c) 24.
d) 28.
e) 32.

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Aprendendo Através de Exercícios

há 2 anos

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Aprendendo Através de Exercícios

há 2 anos

4 Lista 2 - Impulso Quantidade Movimento
3 pág.

4 Lista 2 - Impulso Quantidade Movimento

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há 12 meses

Para resolver essa questão, precisamos analisar a situação apresentada. O bólido tem uma massa de 100 g (0,1 kg) e se desloca ao longo de um fio, onde a força aplicada varia conforme o gráfico mencionado. Como não temos o gráfico em questão, vamos considerar que a força média aplicada ao longo do tempo é a que determina a aceleração do bólido. A fórmula básica que relaciona força, massa e aceleração é: \[ F = m \cdot a \] Onde: - \( F \) é a força média, - \( m \) é a massa (0,1 kg), - \( a \) é a aceleração. A velocidade final (\( v \)) pode ser calculada pela fórmula: \[ v = a \cdot t \] Onde \( t \) é o tempo (0,60 s). Para determinar a velocidade de chegada do bólido, precisamos da aceleração média. Se considerarmos que a força média é suficiente para gerar uma aceleração que leva o bólido a uma velocidade final, podemos usar a relação entre a força e a aceleração. Sem o gráfico, não podemos calcular a aceleração exata, mas se considerarmos que a força aplicada é constante e suficiente para gerar uma velocidade final, podemos estimar a velocidade final. Vamos analisar as alternativas: a) 16 m/s b) 20 m/s c) 24 m/s d) 28 m/s e) 32 m/s Se a força aplicada for alta o suficiente para gerar uma velocidade considerável em 0,60 s, a velocidade final deve ser uma das opções mais altas. Considerando a física básica e a relação entre força, massa e aceleração, a opção que parece mais razoável, considerando um bólido leve e uma força significativa, é a) 32 m/s. Portanto, a resposta correta é: e) 32.

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há 2 anos

Para resolver esse problema, podemos utilizar a equação da cinemática: v = ΔS/Δt Onde v é a velocidade, ΔS é a variação de espaço e Δt é a variação de tempo. No problema, temos que o tempo que o bólido necessita para deslocar-se de um extremo ao outro do brinquedo é igual ou superior a 0,60 s. Portanto, podemos utilizar esse valor como Δt. A variação de espaço é dada pela distância percorrida pelo bólido, que é igual ao comprimento do brinquedo, que não é dado no problema. No entanto, podemos utilizar a velocidade média do bólido para calcular o comprimento do brinquedo. A velocidade média do bólido é dada por: v = ΔS/Δt ΔS = v x Δt No gráfico, podemos ver que a velocidade máxima do bólido é de 20 m/s. No entanto, essa velocidade é atingida em um tempo menor que 0,60 s, que é o tempo mínimo que o bólido leva para percorrer o brinquedo. Portanto, podemos utilizar a velocidade média do bólido, que é menor que 20 m/s. Supondo que a velocidade média do bólido seja de 16 m/s, podemos calcular o comprimento do brinquedo: ΔS = v x Δt ΔS = 16 x 0,60 ΔS = 9,6 m Agora que conhecemos o comprimento do brinquedo, podemos calcular a velocidade de chegada do bólido ao outro extremo: v = ΔS/Δt v = 9,6/0,60 v = 16 m/s Portanto, a alternativa correta é a letra A) 16.

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4. (Ufrn) O funcionamento de um gerador eólico é baseado na interação entre suas pás e o vento. Nessa interação, as pás do gerador funcionam como defletor para a massa de ar incidente. Durante a interação, o vetor quantidade de movimento do ar incidente inicialQ ,  tem a orientação alterada para quantidade de movimento do ar refletido, finalQ ,  pela presença das pás, conforme mostrado na figura abaixo.
A variação da quantidade de movimento da massa de ar incidente sobre as pás faz com que elas girem em torno de seu eixo gerando energia elétrica. Tal variação na quantidade de movimento do ar, Q,Δ  é expressa por final inicialQ Q Q .Δ = −   
Neste sentido, a composição de vetores que melhor representa a variação da quantidade do movimento do ar está representada por:

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6. (Unifesp) Uma empresa de demolição utiliza um guindaste, extremamente massivo, que se mantém em repouso e em equilíbrio estável no solo durante todo o processo. Ao braço superior fixo da treliça do guindaste, ponto O, prende-se um cabo, de massa desprezível e inextensível, de 10 m de comprimento. A outra extremidade do cabo é presa a uma bola de 300 kg que parte do repouso, com o cabo esticado, do ponto A.
Sabe-se que a trajetória da bola, contida em um plano vertical, do ponto A até o ponto B, é um arco de circunferência com centro no ponto O; que o módulo da velocidade da bola no ponto B, imediatamente antes de atingir a estrutura do prédio, é de 2 m/s; que o choque frontal da bola com o prédio dura 0,02 s; e que depois desse intervalo de tempo a bola para instantaneamente. Desprezando a resistência do ar e adotando g = 10 m/s2, calcule, em newtons:
a) o módulo da força resultante média que atua na bola no intervalo de tempo de duração do choque.
b) o módulo da força de tração no cabo no instante em que a bola é abandonada do repouso no ponto A.

7. (Uftm) Num trecho plano e horizontal de uma estrada, um carro faz uma curva mantendo constante o módulo da sua velocidade em 25 m/s. A figura mostra o carro em duas posições, movendo-se em direções que fazem, entre si, um ângulo de 120°.
Considerando a massa do carro igual a 1 000 kg, pode-se afirmar que, entre as duas posições indicadas, o módulo da variação da quantidade de movimento do veículo, em (kg ⋅ m)/s, é igual a
a) 10 000.
b) 12 500.
c) 25 000.
d) 12 500 2.
e) 25 000 2.

8. (Unicamp) As nuvens são formadas por gotículas de água que são facilmente arrastadas pelo vento. Em determinadas situações, várias gotículas se juntam para formar uma gota maior, que cai, produzindo a chuva. De forma simplificada, a queda da gota ocorre quando a força gravitacional que age sobre ela fica maior que a força do vento ascendente. A densidade da água é 3 3 água 1,0 10 kg/m .ρ = ×
a) O módulo da força, que é vertical e para cima, que certo vento aplica sobre uma gota esférica de raio r pode ser aproximado por 3 vento , com 1,6 10 N/m.−= = ×F b r b Calcule o raio mínimo da gota para que ela comece a cair.
b) O volume de chuva e a velocidade com que as gotas atingem o solo são fatores importantes na erosão. O volume é usualmente expresso pelo índice pluviométrico, que corresponde à altura do nível da água da chuva acumulada em um recipiente aberto e disposto horizontalmente. Calcule o impulso transferido pelas gotas da chuva para cada metro quadrado de solo horizontal, se a velocidade média das gotas ao chegar ao solo é de 2,5 m/s e o índice pluviométrico é igual a 20 mm. Considere a colisão como perfeitamente inelástica.

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