Questõessobre Impulso e Quantidade de Movimento
Quando um objeto fica sujeito a uma força
elástica, seu movimento recebe o nome de movimento
harmônico simples. Uma das características desse
movimento é que ele é periódico. Isso ocorre porque a
partícula, desprezando o atrito, volta a uma certa posição
a intervalos de tempo regulares. Esse intervalo de tempo é
o período. Por exemplo, você perceberá que a partícula
passará pelo centro na mesma direção a intervalos
regulares. O período se relaciona com a massa e a
constante elástica. Nota-se também que, nos pontos de
maior velocidade, o deslocamento é pequeno e, onde o
deslocamento é grande, a velocidade é pequena.
Por exemplo, na origem (deslocamento igual a zero x = 0),
a velocidade é máxima. Quando o deslocamento é máximo
(atinge sua amplitude), a velocidade é nula.
Disponível em:<http://efisica.if.usp.br/mecanica/basico/elasticidade/massa_mola/>.
Considere dois sistemas massa-mola C e D cujas energias
mecânicas são iguais. Sabendo que as constantes elásticas
das molas se relacionam de forma que Kc = 2KD, pode-se
afirmar que as amplitudes dos movimentos AC e AD
guardam a relação matemática
Quando um objeto fica sujeito a uma força elástica, seu movimento recebe o nome de movimento harmônico simples. Uma das características desse movimento é que ele é periódico. Isso ocorre porque a partícula, desprezando o atrito, volta a uma certa posição a intervalos de tempo regulares. Esse intervalo de tempo é o período. Por exemplo, você perceberá que a partícula passará pelo centro na mesma direção a intervalos regulares. O período se relaciona com a massa e a constante elástica. Nota-se também que, nos pontos de maior velocidade, o deslocamento é pequeno e, onde o deslocamento é grande, a velocidade é pequena. Por exemplo, na origem (deslocamento igual a zero x = 0), a velocidade é máxima. Quando o deslocamento é máximo (atinge sua amplitude), a velocidade é nula.
Disponível em:<http://efisica.if.usp.br/mecanica/basico/elasticidade/massa_mola/>
Um equipamento de bungee jumping está sendo projetado
para ser utilizado em um viaduto de 30 m de altura. O elástico
utilizado tem comprimento relaxado de 10 m. Qual deve ser o
mínimo valor da constante elástica desse elástico para que ele
possa ser utilizado com segurança no salto por uma pessoa
cuja massa, somada à do equipamento de proteção a ela
conectado, seja de 120 kg?
Note e adote:
Despreze a massa do elástico, as forças
dissipativas e as dimensões da pessoa;
Aceleração da gravidade = 10 m/s2
.
Um equipamento de bungee jumping está sendo projetado para ser utilizado em um viaduto de 30 m de altura. O elástico utilizado tem comprimento relaxado de 10 m. Qual deve ser o mínimo valor da constante elástica desse elástico para que ele possa ser utilizado com segurança no salto por uma pessoa cuja massa, somada à do equipamento de proteção a ela conectado, seja de 120 kg?
Note e adote:
Despreze a massa do elástico, as forças
dissipativas e as dimensões da pessoa;
Aceleração da gravidade = 10 m/s2
.
Considere uma pessoa de 100 kg que salta do Macau Tower na
China, o maior “bungee jumping” comercial do mundo. O salto
é realizado de uma altura de 233m do solo (posição 1), tendo
um tempo de queda-livre 4,0s de até atingir a posição 2, onde
inicia a deformação da corda. A seguir, após percorrer uma
distância d , ele atinge a menor altura (posição 3) 53 m a do solo
com a corda deformada ao máximo, como pode ser observado
na figura que segue.
Considere a corda com massa desprezível e perfeitamente
elástica. Despreze o atrito com o ar, os efeitos dissipativos e a
altura da pessoa. Também adote como zero o valor da
velocidade da pessoa no início da queda e g= 10,0 m/s² .
Com base no movimento de queda da pessoa no “bungee
jumping”, analise as afirmativas:
I. O tamanho natural da corda (sem distensão) é de 80m .
II. Na posição 2 a pessoa terá máxima velocidade escalar
durante a queda.
III. A constante elástica da corda é menor que 40N/m .
IV. No ponto mais baixo atingido pela pessoa a força peso é
igual à força elástica da corda.
Assinale a alternativa CORRETA
III. A constante elástica da corda é menor que 40N/m .
IV. No ponto mais baixo atingido pela pessoa a força peso é igual à força elástica da corda.
De um sistema físico mecanicamente isolado, fazem parte todos os objetos que estão
em interação.
Em qualquer tipo de interação, que pode ser um chute, uma explosão, uma batida, um
empurrão ou um toque, sempre haverá conservação da
Uma pequena esfera, de massa m, presa à extremidade de uma mola esticada de
constante elástica k, realiza, sobre uma superfície horizontal, um movimento circular
uniforme de raio r, com velocidade linear v.
Desprezando-se as forças dissipativas, o comprimento da mola, antes de ser esticada,
era igual a
Uma arma de tiro esportivo dispara um projétil de massa 2 g
contra um bloco de madeira de massa 98 g, inicialmente
em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito.
O projétil fica encrustado no bloco, e o conjunto sai com
velocidade de 4 m/s.
Qual é a velocidade horizontal do projétil, em m/s, antes
de atingir o bloco?
MACH é unidade de velocidade que indica quantas vezes o objeto está acima da velocidade do som no arem condições normais.
A queima da pólvora em um revolver dispara uma bala que atinge um alvo estacionário. A bala tem massa de 10g e está com uma velocidade inicial v. O alvo estacionário tem massa 990g e o conjunto (bala + alvo) adquire uma velocidade final de 0,05 MACH.
Sabendo que a velocidade do som é de 340 m/s, ASSINALE a alternativa que contém a velocidade inicial da bala e o tipo de reação da queima da pólvora, considerando a conservação da quantidade de movimento.
MACH é unidade de velocidade que indica quantas vezes o objeto está acima da velocidade do som no arem condições normais.
Sabendo que a velocidade do som é de 340 m/s, ASSINALE a alternativa que contém a velocidade inicial da bala e o tipo de reação da queima da pólvora, considerando a conservação da quantidade de movimento.
Um açougueiro deseja transformar uma mola em uma balança de açougue. Ele deseja que a cada 5,0kg de carne pendurada, a mola se distenda de 2,0cm.
DADO: Considere a aceleração da gravidade como 9,8 m/s2.
ASSINALE o item que contém a Constante Elástica da Mola.
Um açougueiro deseja transformar uma mola em uma balança de açougue. Ele deseja que a cada 5,0kg de carne pendurada, a mola se distenda de 2,0cm.
DADO: Considere a aceleração da gravidade como 9,8 m/s2.
ASSINALE o item que contém a Constante Elástica da Mola.
Helena, cuja massa é 50 kg, pratica o esporte radical bungee
jumping. Em um treino, ela se solta da beirada de um
viaduto, com velocidade inicial nula, presa a uma faixa
elástica de comprimento natural L0 = 15 m e constante
elástica k = 250 N/m. Quando a faixa está esticada 10 m além
de seu comprimento natural, o módulo da velocidade de
Helena é Note e adote:
Aceleração da gravidade: 10 m/s2
.
A faixa é perfeitamente elástica; sua massa e efeitos dissipativos devem
ser ignorado.
Um brinquedo já
conhecido há muito tempo é um
"carrinho" construído com carretel de
linha, vela, liga de dinheiro e um palito de
churrasco. O artefato pode auxiliar o
professor a discutir conceitos importantes
no campo da cinemática. Suponha que o
palito de churrasco tenha um
comprimento de 12 cm, medindo 8 cm da
ponta até a liga e 4 cm da liga até a outra
extremidade. Naturalmente, depois de
girar o palito, a liga que o sustenta sofre
uma torção acumulando energia potencial
elástica. Ao abandoná-lo, ele faz um giro
circular e lento cujo tempo médio pode ser
medido. A respeito do movimento de giro
do palito, pode-se afirmar que:
Um bloco de massa m está ligado a uma mola ideal, com
constante elástica k. O sistema oscila como um oscilador
harmônico simples, que obedece à equação do
período de oscilação. Uma extremidade da corda é presa ao
bloco, sem prejudicar o movimento do sistema, enquanto a outra
é fixada em um anteparo. Devido ao movimento do bloco, uma
onda com velocidade de propagação v e comprimento de onda λ se forma na corda.
Considerando que a figura a seguir ilustra esse sistema, em um
determinado instante é CORRETO afirmar que:
Em uma academia, as bicicletas ergométricas foram adaptadas para transformar a energia mecânica aplicada nos pedais em energia elétrica.
Um estudante resolveu analisar o sistema a fim
de verificar seu rendimento. Para isso, ele realizou as coletas de dados durante cinco minutos,
obtendo a força média aplicada nos pedais de
600 N e a velocidade média de 36 km/h. A energia elétrica gerada alimenta uma ducha (220 V
e 20 A). O rendimento desse sistema foi, aproximadamente, de
Uma massa m presa a uma mola de constante
elástica k oscila de modo que a coordenada posição
da massa seja dada por X = Xmax sen (√K / m t)e a
velocidade v = √K / m tmax cos (√k / m t). Assim,
pode-se afirmar corretamente que
Uma esfera de massa m é lançada do solo
verticalmente para cima, com velocidade inicial V, em
módulo, e atinge o solo 1 s depois. Desprezando
todos os atritos, a variação no momento linear entre
o instante do lançamento e o instante imediatamente
antes do retorno ao solo é, em módulo,
Um dos esportes olímpicos mais tradicionais é o
salto ornamental em piscina. Nele, o atleta salta
do alto de um trampolim visando executar uma
trajetória parabólica até atingir a água. Aliado a
esse movimento, ele tem de executar outros
movimentos, pontuados pelos juízes, como o de
encolher momentaneamente braços e pernas de
modo que, além da trajetória parabólica de seu
centro de massa, ele passe também a girar seu
corpo em torno do seu centro de massa. No final
do salto, ele estica novamente os braços e as
pernas visando cair de cabeça na água. Essa
sequência de movimentos está representada na
figura ao lado.
Comparando o movimento inicial feito pelo atleta
com braços e pernas estendidos ao movimento
realizado com esses membros dobrados junto ao
tronco, a lei de conservação do momento angular
permite afirmar que
Em uma experiência de laboratório, um estudante
utilizou os dados do gráfico da figura 1, que se
referiam à intensidade da força aplicada a uma
mola helicoidal, em função de sua deformação . Com esses dados e uma montagem
semelhante à da figura 2, determinou a massa
(m) do corpo suspenso. Considerando que as
massas da mola e dos fios (inextensíveis) são
desprezíveis, que =10m/s 2 e que, na posição
de equilíbrio, a mola está deformada de 6,4 cm,
a massa (m) do corpo suspenso é
Em uma experiência de laboratório, um estudante utilizou os dados do gráfico da figura 1, que se referiam à intensidade da força aplicada a uma mola helicoidal, em função de sua deformação . Com esses dados e uma montagem semelhante à da figura 2, determinou a massa (m) do corpo suspenso. Considerando que as massas da mola e dos fios (inextensíveis) são desprezíveis, que =10m/s 2 e que, na posição de equilíbrio, a mola está deformada de 6,4 cm, a massa (m) do corpo suspenso é
Certo menino encontra-se sentado sobre uma prancha plana e desce por uma rampa inclinada, conforme ilustração ao lado. O coeficiente de atrito cinético entre a prancha e a rampa é µc = 0,25,cos Θ = 0,8, sen Θ = 0,6 e g m/s g =10 m/s 2 .Sabe-se que o conjunto, menino e prancha, possui massa de 50 kg e que ao passar pelo ponto A, sua velocidade era 1,0 m/s. A variação de quantidade de movimento sofrida por esse conjunto entre os pontos A e B foi
Certo menino encontra-se sentado sobre uma prancha plana e desce por uma rampa inclinada, conforme ilustração ao lado. O coeficiente de atrito cinético entre a prancha e a rampa é µc = 0,25,cos Θ = 0,8, sen Θ = 0,6 e g m/s g =10 m/s 2 .Sabe-se que o conjunto, menino e prancha, possui massa de 50 kg e que ao passar pelo ponto A, sua velocidade era 1,0 m/s. A variação de quantidade de movimento sofrida por esse conjunto entre os pontos A e B foi