Questõessobre Colisão
Considere uma bola de 0,75Kg, que se choca
perpendicularmente com uma parede a uma
velocidade de 10m/s, e que, após o choque,
retorna na mesma direção e mesma velocidade
em módulo, ou seja, ocorrendo um choque
perfeitamente elástico.
Calcule a intensidade da força atuante na bola,
provocada pela parede, supondo que a interação
do choque tenha durado um tempo de 0,04 seg.
Em um jogo de sinuca, a bola A é lançada com velocidade V de
módulo constante e igual a 2 m/s em uma direção paralela às tabelas (laterais) maiores da mesa, conforme representado na figura 1. Ela choca-se de forma perfeitamente elástica com a bola B,
inicialmente em repouso, e, após a colisão, elas se movem em
direções distintas, conforme a figura 2.
Sabe-se que as duas bolas são de mesmo material e idênticas em
massa e volume. A bola A tem, imediatamente depois da colisão,
velocidade de módulo igual a 1 m/s. Desprezando os atritos e
sendo EꞌB a energia cinética da bola B imediatamente depois da
colisão e EA a energia cinética da bola A antes da colisão, a razão é igual a
Em um jogo de sinuca, a bola A é lançada com velocidade V de módulo constante e igual a 2 m/s em uma direção paralela às tabelas (laterais) maiores da mesa, conforme representado na figura 1. Ela choca-se de forma perfeitamente elástica com a bola B, inicialmente em repouso, e, após a colisão, elas se movem em direções distintas, conforme a figura 2.
Sabe-se que as duas bolas são de mesmo material e idênticas em massa e volume. A bola A tem, imediatamente depois da colisão, velocidade de módulo igual a 1 m/s. Desprezando os atritos e sendo EꞌB a energia cinética da bola B imediatamente depois da colisão e EA a energia cinética da bola A antes da colisão, a razão é igual a
Na Copa do Mundo de 2018, observou-se que, para a maioria dos torcedores, um dos fatores que encantou foi o jogo bem jogado, ao passo que o desencanto ficou por conta de partidas com colisões violentas. Muitas dessas colisões travavam as jogadas e, não raramente, causavam lesões nos atletas. A charge a seguir ilustra a narração de um suposto jogo da Copa, feita por físicos:
Com base na charge e nos conhecimentos sobre colisões e supondo que, em um jogo de futebol, os jogadores se
comportam como um sistema de partículas ideais, é correto afirmar que, em uma colisão
Na Copa do Mundo de 2018, observou-se que, para a maioria dos torcedores, um dos fatores que encantou foi o jogo bem jogado, ao passo que o desencanto ficou por conta de partidas com colisões violentas. Muitas dessas colisões travavam as jogadas e, não raramente, causavam lesões nos atletas. A charge a seguir ilustra a narração de um suposto jogo da Copa, feita por físicos:
Com base na charge e nos conhecimentos sobre colisões e supondo que, em um jogo de futebol, os jogadores se
comportam como um sistema de partículas ideais, é correto afirmar que, em uma colisão
Um rapaz de massa ݉m1 corre numa pista horizontal e pula sobre
um skate de massa ݉m2, que se encontra inicialmente em
repouso. Com o impacto, o skate adquire velocidade e o
conjunto rapaz+skate segue em direção a uma rampa e atinge
uma altura máxima ݄h. A velocidade do rapaz, imediatamente
antes de tocar no skate, é dada por
Note e adote:
Considere que o sistema rapaz + skate não perde energia devido a forças dissipativas, após a colisão.
Ultimamente o futebol tem sido foco de
noticiários em função da copa do mundo. Durante
uma partida, suponha que a bola cai verticalmente
sem girar e se choca com o solo. De modo
simplificado, pode-se descrever esse choque como
uma colisão entre dois corpos, sendo um a bola e o
outro o planeta Terra. Caso se considere este evento
como uma colisão elástica, é correto afirmar que há
conservação
Considere a figura a seguir em que uma bola de massa m, suspensa na extremidade de um
fio, é solta de uma altura h e colide elasticamente, em seu ponto mais baixo, com um bloco
de massa 2m em repouso sobre uma superfície sem nenhum atrito. Depois da colisão, a bola
subirá até uma altura igual a
Considere a figura a seguir em que uma bola de massa m, suspensa na extremidade de um fio, é solta de uma altura h e colide elasticamente, em seu ponto mais baixo, com um bloco de massa 2m em repouso sobre uma superfície sem nenhum atrito. Depois da colisão, a bola subirá até uma altura igual a
Em uma mesa de sinuca, as bolas A e B, ambas com massa igual a 140 g, deslocam-se com
velocidades VA e VB, na mesma direção e sentido. O gráfico abaixo representa essas velocidades
ao longo do tempo.
Após uma colisão entre as bolas, a quantidade de movimento total, em kg.m/s, é igual a:
Em uma mesa de sinuca, as bolas A e B, ambas com massa igual a 140 g, deslocam-se com velocidades VA e VB, na mesma direção e sentido. O gráfico abaixo representa essas velocidades ao longo do tempo.
Após uma colisão entre as bolas, a quantidade de movimento total, em kg.m/s, é igual a:
Uma caminhonete, de massa 2.000 kg, bateu na traseira de um
sedã, de massa 1.000 kg, que estava parado no semáforo, em
uma rua horizontal. Após o impacto, os dois veículos deslizaram
como um único bloco. Para a perícia, o motorista da
caminhonete alegou que estava a menos de 20 km/h quando o
acidente ocorreu. A perícia constatou, analisando as marcas de
frenagem, que a caminhonete arrastou o sedã, em linha reta,
por uma distância de 10 m. Com este dado e estimando que o
coeficiente de atrito cinético entre os pneus dos veículos e o
asfalto, no local do acidente, era 0,5, a perícia concluiu que a
velocidade real da caminhonete, em km/h, no momento da
colisão era, aproximadamente,
Note e adote:Aceleração da gravidade: 10 m/s2
.
Desconsidere a massa dos motoristas e a resistência do ar.
Uma caminhonete, de massa 2.000 kg, bateu na traseira de um sedã, de massa 1.000 kg, que estava parado no semáforo, em uma rua horizontal. Após o impacto, os dois veículos deslizaram como um único bloco. Para a perícia, o motorista da caminhonete alegou que estava a menos de 20 km/h quando o acidente ocorreu. A perícia constatou, analisando as marcas de frenagem, que a caminhonete arrastou o sedã, em linha reta, por uma distância de 10 m. Com este dado e estimando que o coeficiente de atrito cinético entre os pneus dos veículos e o asfalto, no local do acidente, era 0,5, a perícia concluiu que a velocidade real da caminhonete, em km/h, no momento da colisão era, aproximadamente,
Aceleração da gravidade: 10 m/s2 .
Desconsidere a massa dos motoristas e a resistência do ar.
A lei de conservação do momento linear está associada às relações de simetrias espaciais.
Nesse contexto, considere uma colisão inelástica entre uma partícula de massa M e velocidade V
e um corpo, inicialmente em repouso, de massa igual a 10M.
Logo após a colisão, a velocidade do sistema composto pela partícula e pelo corpo equivale a:
A lei de conservação do momento linear está associada às relações de simetrias espaciais.
Nesse contexto, considere uma colisão inelástica entre uma partícula de massa M e velocidade V e um corpo, inicialmente em repouso, de massa igual a 10M.
Logo após a colisão, a velocidade do sistema composto pela partícula e pelo corpo equivale a:
INSTRUÇÃO: Para responder à questão, analise a
situação a seguir.
Duas esferas – A e B – de massas respectivamente
iguais a 3 kg e 2 kg estão em movimento unidimensional
sobre um plano horizontal perfeitamente liso, como
mostra a figura 1.
Figura 1:
Inicialmente as esferas se movimentam em sentidos
opostos, colidindo no instante t1
. A figura 2 representa
a evolução das velocidades em função do tempo para
essas esferas imediatamente antes e após a colisão
mecânica.
Figura 2:
Sobre o sistema formado pelas esferas A e B, é correto
afirmar:
INSTRUÇÃO: Para responder à questão, analise a situação a seguir.
Duas esferas – A e B – de massas respectivamente iguais a 3 kg e 2 kg estão em movimento unidimensional sobre um plano horizontal perfeitamente liso, como mostra a figura 1.
Figura 1:
Inicialmente as esferas se movimentam em sentidos opostos, colidindo no instante t1 . A figura 2 representa a evolução das velocidades em função do tempo para essas esferas imediatamente antes e após a colisão mecânica.
Figura 2:
Sobre o sistema formado pelas esferas A e B, é correto
afirmar:
VEÍCULO ARRASTADO POR TREM
EM FORTALEZA
https://dialogospoliticos.wordpress.com (adaptado).
Acesso: 02/04/2016
A figura mostra uma colisão envolvendo um trem de carga e uma
camionete. Segundo testemunhas, o condutor da camionete teria
ignorado o sinal sonoro e avançou a cancela da passagem de nível.
Após a colisão contra a lateral do veículo, o carro foi arrastado pelo
trem por cerca de 300 metros. Supondo a massa total do trem de
120 toneladas e a da camionete de 3 toneladas, podemos afirmar
que, no momento da colisão, a intensidade da força que
VEÍCULO ARRASTADO POR TREM
EM FORTALEZA
https://dialogospoliticos.wordpress.com (adaptado).
Acesso: 02/04/2016
A figura mostra uma colisão envolvendo um trem de carga e uma
camionete. Segundo testemunhas, o condutor da camionete teria
ignorado o sinal sonoro e avançou a cancela da passagem de nível.
Após a colisão contra a lateral do veículo, o carro foi arrastado pelo
trem por cerca de 300 metros. Supondo a massa total do trem de
120 toneladas e a da camionete de 3 toneladas, podemos afirmar
que, no momento da colisão, a intensidade da força que
Para o exercício, adote os seguintes valores quando necessário:
Um objeto de massa m escorrega com velocidade V sobre
uma superfície horizontal sem atrito e colide com um objeto
de massa M que estava em repouso. Após a colisão,
os dois objetos saem grudados com uma velocidade horizontal
igual a V/4.
Calcule a razão M/m.
Um objeto de massa m escorrega com velocidade V sobre uma superfície horizontal sem atrito e colide com um objeto de massa M que estava em repouso. Após a colisão, os dois objetos saem grudados com uma velocidade horizontal igual a V/4.
Calcule a razão M/m.
Em um dado jogo de sinuca, duas das bolas se
chocam uma contra a outra. Considere que o choque
é elástico, a colisão é frontal, sem rolamento, e
despreze os atritos. No sistema composto pelas duas
bolas há conservação de
Tempestades solares são causadas por um fluxo intenso
de partículas de altas energias ejetadas pelo Sol durante
erupções solares. Esses jatos de partículas podem
transportar bilhões de toneladas de gás eletrizado em altas
velocidades, que podem trazer riscos de danos aos
satélites em torno da Terra.
Considere que, em uma erupção solar em particular, um
conjunto de partículas de massa total mp = 5 kg,
deslocando-se com velocidade de módulo vp = 2x105
m/s,
choca-se com um satélite de massa Ms = 95 kg que se
desloca com velocidade de módulo igual a Vs = 4x103
m/s
na mesma direção e em sentido contrário ao das
partículas. Se a massa de partículas adere ao satélite após
a colisão, o módulo da velocidade final do conjunto será de
Tempestades solares são causadas por um fluxo intenso de partículas de altas energias ejetadas pelo Sol durante erupções solares. Esses jatos de partículas podem transportar bilhões de toneladas de gás eletrizado em altas velocidades, que podem trazer riscos de danos aos satélites em torno da Terra.
Considere que, em uma erupção solar em particular, um conjunto de partículas de massa total mp = 5 kg, deslocando-se com velocidade de módulo vp = 2x105 m/s, choca-se com um satélite de massa Ms = 95 kg que se desloca com velocidade de módulo igual a Vs = 4x103 m/s na mesma direção e em sentido contrário ao das partículas. Se a massa de partículas adere ao satélite após a colisão, o módulo da velocidade final do conjunto será de
Nanofibras produzidas a partir da mescla de dois polímeros (cujas siglas são
PVDF e PVDF-TrFE) estão ajudando na tecnologia de coletes à prova de balas. Tais
coletes funcionam absorvendo a energia do impacto da bala através de colisão
inelástica. As nanofibras conseguem absorver 98 Joules por grama, enquanto o
tradicional material kevlar absorve 80 Joules por grama. Nessa condição, qual valor de energia cinética um projétil deve ter para que, ao atingir um colete de nanofibra de
0,4 kg, ultrapasse em 300 Joules a capacidade total de absorção de energia do colete?
Considere um patinador X que colide elasticamente com a parede P de uma sala. Os diagramas
abaixo mostram segmentos orientados indicando as possíveis forças que agem no patinador e
na parede, durante e após a colisão. Note que segmento nulo indica força nula.
Supondo desprezível qualquer atrito, o diagrama que melhor representa essas forças é designado
por:
Considere um patinador X que colide elasticamente com a parede P de uma sala. Os diagramas abaixo mostram segmentos orientados indicando as possíveis forças que agem no patinador e na parede, durante e após a colisão. Note que segmento nulo indica força nula.
Supondo desprezível qualquer atrito, o diagrama que melhor representa essas forças é designado por:
Admita uma colisão frontal totalmente inelástica entre um objeto que se move com velocidade
inicial v0
e outro objeto inicialmente em repouso, ambos com mesma massa.
Nessa situação, a velocidade com a qual os dois objetos se movem após a colisão equivale a:
Admita uma colisão frontal totalmente inelástica entre um objeto que se move com velocidade inicial v0 e outro objeto inicialmente em repouso, ambos com mesma massa.
Nessa situação, a velocidade com a qual os dois objetos se movem após a colisão equivale a:
v0/2
2v0
Dois estudantes da FGV divertem-se jogando sinuca, após
uma exaustiva jornada de estudos. Um deles impulsiona a
bola branca sobre a bola vermelha, idênticas exceto pela cor,
inicialmente em repouso. Eles observam que, imediatamente
após a colisão frontal, a bola branca para e a vermelha passa
a se deslocar na mesma direção e no mesmo sentido da velocidade
anterior da bola branca, mas de valor 10% menor que
a referida velocidade. Sobre esse evento, é correto afirmar
que houve conservação de momento linear do sistema de
bolas, mas sua energia mecânica diminuiu em
Uma massa de 10 g e velocidade inicial de 5,0 m/s colide,
de modo totalmente inelástico, com outra massa de 15 g
que se encontra inicialmente em repouso.
O módulo da velocidade das massas, em m/s, após a
colisão é:
Uma massa de 10 g e velocidade inicial de 5,0 m/s colide, de modo totalmente inelástico, com outra massa de 15 g que se encontra inicialmente em repouso.
O módulo da velocidade das massas, em m/s, após a colisão é: