Grátis: 10. (Ufg) Um canhão de massa M, posicionado no alto de uma encosta de altura h em relação ao nível do mar, dispara horizontalmente projéteis de ma... – Questões Respondidas

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10. (Ufg) Um canhão de massa M, posicionado no alto de uma encosta de altura h em relação ao nível do mar, dispara horizontalmente projéteis de massa m em direção ao oceano. Considerando-se que toda energia liberada pela queima da pólvora seja convertida em energia cinética do sistema (canhão-projétil), calcule: a) a razão entre as velocidades adquiridas pelo canhão e pelo projétil imediatamente após a queima da pólvora, em função de suas respectivas massas; b) a energia liberada pela queima da pólvora em função da velocidade do projétil.

Aprendendo Através de Exercícios

há 2 anos

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há 2 anos

3 Lista 2 - Sistema Isolado

3 Lista 2 - Sistema Isolado

Respostas

Ed

há 2 anos

a) A razão entre as velocidades adquiridas pelo canhão e pelo projétil imediatamente após a queima da pólvora, em função de suas respectivas massas, pode ser calculada utilizando o princípio da conservação do momento linear. Como não há forças externas atuando no sistema, o momento linear total antes e depois da queima da pólvora deve ser o mesmo. Assim, temos: M * Vc = (M + m) * Vp onde M é a massa do canhão, Vc é a velocidade adquirida pelo canhão e Vp é a velocidade adquirida pelo projétil. Dividindo ambos os lados da equação por M, temos: Vc = (M + m) * Vp / M A razão entre as velocidades adquiridas pelo canhão e pelo projétil é, portanto: Vc / Vp = (M + m) / M b) A energia liberada pela queima da pólvora pode ser calculada utilizando o princípio da conservação da energia. Toda a energia liberada pela queima da pólvora é convertida em energia cinética do sistema (canhão-projétil). Assim, temos: E = (M + m) * Vp^2 / 2 onde E é a energia liberada pela queima da pólvora e Vp é a velocidade adquirida pelo projétil.

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3 Lista 2 - Sistema Isolado

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1. (Pucrj) Uma massinha de 0,3 kg é lançada horizontalmente com velocidade de 5,0 m/s contra um bloco de 2,7 kg que se encontra em repouso sobre uma superfície sem atrito. Após a colisão, a massinha se adere ao bloco. Determine a velocidade final do conjunto massinha-bloco em m/s imediatamente após a colisão.

a) 2,8
b) 2,5
c) 0,6
d) 0,5
e) 0,2

2. (Ufsm) O estresse pode fazer com que o cérebro funcione aquém de sua capacidade. Atividades esportivas ou atividades lúdicas podem ajudar o cérebro a normalizar suas funções. Num certo esporte, corpos cilíndricos idênticos, com massa de 4kg, deslizam sem atrito sobre uma superfície plana. Numa jogada, um corpo A movimenta-se sobre uma linha reta, considerada o eixo x do referencial, com velocidade de módulo 2m/s e colide com outro corpo, B, em repouso sobre a mesma reta. Por efeito da colisão, o corpo A permanece em repouso, e o corpo B passa a se movimentar sobre a reta. A energia cinética do corpo B, em J, é

a) 2.
b) 4.
c) 6.
d) 8.
e) 16.

3. (Pucrs) Em uma rodoviária, um funcionário joga uma mala de 20,0 kg com velocidade horizontal de 4,00 m/s, sobre um carrinho de 60,0 kg, que estava parado. O carrinho pode mover-se livremente sem atrito; além disso, a resistência do ar é desprezada. Considerando que a mala escorrega sobre o carrinho e para, é correto afirmar que, nessa colisão entre a mala e o carrinho, o módulo da velocidade horizontal adquirida pelo sistema carrinho-mala é e a energia mecânica do sistema ______. As expressões que completam correta e respectivamente as lacunas são:

a) 1,33m/s; permanece a mesma
b) 1,33m/s; diminui
c) 1,00m/s; diminui
d) 1,00m/s; aumenta
e) 4,00m/s; permanece a mesma

6. (Fuvest) Maria e Luísa, ambas de massa M, patinam no gelo. Luísa vai ao encontro de Maria com velocidade de módulo V. Maria, parada na pista, segura uma bola de massa m e, num certo instante, joga a bola para Luísa. A bola tem velocidade de módulo ν , na mesma direção de V. Depois que Luísa agarra a bola, as velocidades de Maria e Luísa, em relação ao solo, são, respectivamente,

a) 0 ; Vν −
b) ; V / 2−ν ν +
c) m / M ; MV / m− ν
d) m / M ; (m - MV) / (M m)− ν ν +
e) (M V / 2 - m )/ M ; (m - MV / 2) / (M m)ν ν +

7. (Fgvrj) Leonardo, de 75 kg, e sua filha Beatriz, de 25 kg, estavam patinando em uma pista horizontal de gelo, na mesma direção e em sentidos opostos, ambos com velocidade de módulo v = 1,5 m/s. Por estarem distraídos, colidiram frontalmente, e Beatriz passou a se mover com velocidade de módulo u = 3,0 m/s, na mesma direção, mas em sentido contrário ao de seu movimento inicial. Após a colisão, a velocidade de Leonardo é

a) nula.
b) 1,5 m/s no mesmo sentido de seu movimento inicial.
c) 1,5 m/s em sentido oposto ao de seu movimento inicial.
d) 3,0 m/s no mesmo sentido de seu movimento inicial.
e) 3,0 m/s em sentido oposto ao de seu movimento inicial.

8. (Unicamp-SP) Imagine a seguinte situação: um dálmata corre e pula para dentro de um pequeno trenó, até então parado, caindo nos braços de sua dona. Em consequência, o trenó começa a se movimentar. Considere os seguintes dados: I- A massa do cachorro é de 10 kg. II- A massa do conjunto trenó + moça é de 90 kg. III- A velocidade horizontal do cachorro imediatamente antes de ser seguro por sua dona é de 18 km/h. a) Desprezando-se o atrito entre o trenó e o gelo, determine a velocidade horizontal do sistema trenó + moça + cachorro, imediatamente após o cachorro ter caído nos braços de sua dona. b) Determine a variação de energia cinética no processo.

9. (Unicamp-SP) Um carrinho, de massa ????????1 = 80 kg, desloca-se horizontalmente com velocidade ????????1 = 5 m/s. Um bloco de massa ????????2 = 20 kg cai verticalmente sobre o carrinho, de uma altura muito pequena, aderindo a ele. a) Com que velocidade final se move o conjunto? b) Que quantidade de energia mecânica foi transformada em energia térmica?

11. (Fuvest-SP) Uma granada foi lançada verticalmente, a partir do chão, em uma região plana. Ao atingir sua altura máxima,10 s após o lançamento, a granada explodiu, produzindo dois fragmentos com massa total igual a 5 kg, lançados horizontalmente Um dos fragmentos, com massa igual a 2 kg, caiu a 300 m, ao sul do ponto de lançamento, 10 s depois da explosão. Pode-se afirmar que a parte da energia liberada na explosão, e transformada em energia cinética dos fragmentos, é aproximadamente de:

a) 900 J
b) 1500 J
c) 3000 J
d) 6000 J
e) 9000 J

Se as massas dos carrinhos 1 e 2 são, respectivamente, ????????1 e ????????2, então:

a) ????????1 = 3 ????????2
b) 3 ????????1 = ????????2
c) 3 ????????1 = 5 ????????2
d) 3 ????????1 = 7 ????????2
e) 5 ????????1 = 3 ????????2