Questõessobre Impulso e Quantidade de Movimento
Considere uma situação inicial em que um
astronauta está inicialmente sem movimento em
relação à sua nave, e esta também está parada em
relação a um dado referencial inercial. Depois disso,
o astronauta sai do transporte sem o uso de
qualquer propulsão, apenas empurrando a nave.
Assim, é correto afirmar que
Observe a tabela abaixo, que apresenta as massas de alguns corpos em movimento
uniforme.
CORPOS
MASSA
(kg)
VELOCIDADE
(km/h)
leopardo 120 60
automóvel 1100 70
caminhão 3 600 20
Admita que um cofre de massa igual a 300 kg cai, a partir do repouso e em queda livre de
uma altura de 5 m.
Considere Q1
, Q2
, Q3
e Q4
, respectivamente, as quantidades de movimento do leopardo, do
automóvel, do caminhão e do cofre ao atingir o solo.
As magnitudes dessas grandezas obedecem relação indicada em:
Observe a tabela abaixo, que apresenta as massas de alguns corpos em movimento uniforme.
CORPOS MASSA (kg) VELOCIDADE (km/h)
leopardo 120 60
automóvel 1100 70
caminhão 3 600 20
Admita que um cofre de massa igual a 300 kg cai, a partir do repouso e em queda livre de uma altura de 5 m.
Considere Q1 , Q2 , Q3 e Q4 , respectivamente, as quantidades de movimento do leopardo, do automóvel, do caminhão e do cofre ao atingir o solo.
As magnitudes dessas grandezas obedecem relação indicada em:
Durante uma competição de saltos ornamentais, uma atleta posiciona-se na ponta do trampolim de 5 metros para pegar
impulso. Após esse movimento, ela se joga para cima para começar a sua exibição. Mesmo com os movimentos estéticos
apresentados pela atleta ao longo da exibição, podemos notar que ela traça no ar uma trajetória parabólica ao sair do
trampolim até a água do tanque.
Considerando o sistema conservativo, sobre o salto, podemos afirmar corretamente que
Segundo o manual do proprietário de determinado modelo
de uma motocicleta, de massa igual a 400 kg, a potência do
motor é de 80 cv (1 cv ≅ 750 W).
(https://goo.gl/9aeM0K.com)
Se ela for acelerada por um piloto de 100 kg, à plena potência,
a partir do repouso e por uma pista retilínea e horizontal, a
velocidade de 144 km/h será atingida em, aproximadamente,
Aninha, que tem massa igual a 40 kg, é transportada por Henrique, de massa 50 kg, na garupa de uma
bicicleta, cuja massa é 10 kg, como se vê na FIGURA 02:
FIGURA 02
(Disponível em: <http://www.physicsclassroom.com.> Acesso em: 02/10/2018.)
Em dado instante, quando a bicicleta movia-se a 2,0 m/s, a menina salta para trás, com velocidade de módulo
2,5 m/s em relação ao solo. Após o salto, Henrique continua na bicicleta, afastando-se da menina. Nessas condições, o
módulo da velocidade da bicicleta – em relação ao solo –, imediatamente após o salto de Aninha, será igual a:
Ao projetarem uma rede elástica de resgate, a ser empregada por bombeiros nos casos de incêndio em
pequenos edifícios, técnicos de uma empresa idealizaram o modelo mecânico ilustrado na FIGURA 01:
FIGURA 01
(Disponível em:< http://www.physicsclassroom.com.>Acesso em: 01/10/2018 (Adaptado))
No modelo mecânico apresentado, além dos dados disponíveis na FIGURA 01, considera-se que a massa da pessoa
resgatada vale 80,0 kg e que a velocidade do seu centro de massa é nula nos planos A e C. Admitindo-se também que
a resistência do ar sobre o movimento da pessoa é desprezível e que g = 10 m/s2
, o valor correto da constante elástica
que deve ter o material da rede é:
Um experimento laboratorial, que a figura ilustra,
tem dois objetivos: determinar a energia perdida
por um corpo em movimento e a deformação de
uma mola ao ser comprimida.
Uma esfera de 100 g de massa parte do repouso
do ponto A da rampa. Essa esfera se movimenta
entre os pontos A e B (percurso sem atrito) e
continua seu movimento entre B e C (percurso com
coeficiente de atrito valendo 0,1). No ponto C há
uma mola (de constante elástica valendo 3,6 N/m),
que será deformada pela esfera quando terminar
seu percurso. A partir da situação descrita,
determine a energia perdida pela esfera entre os
pontos B e C do percurso e a máxima deformação
sofrida pela mola. Considerar g = 10m/s2
Na Mecânica, consideram-se como Grandezas Fundamentais a Massa (M), o Tempo (T) e o
Comprimento (L). Dessa forma, qualquer Grandeza Física, de natureza Mecânica, pode ser
expressa em função de M, T e L.
A equação dimensional da grandeza S, definida pela igualdade S = aceleração x tempo x impulso
x comprimento, é dada por
Um motorista imprudente, ao dirigir um veículo popular de massa total (veículo + motorista) igual a 2 toneladas, recebe
uma mensagem em seu celular e choca-se a 36 km/h com um poste de massa considerada infinita.
Podemos afirmar que a energia liberada nesse choque equivale à energia liberada pela queda de uma pessoa de
100 kg de massa do topo de um edifício de, aproximadamente,
Considere:
aceleração gravitacional g = 10 m/s² ;
altura de cada andar do edifício h = 3 metros.
Um motorista imprudente, ao dirigir um veículo popular de massa total (veículo + motorista) igual a 2 toneladas, recebe uma mensagem em seu celular e choca-se a 36 km/h com um poste de massa considerada infinita.
Podemos afirmar que a energia liberada nesse choque equivale à energia liberada pela queda de uma pessoa de 100 kg de massa do topo de um edifício de, aproximadamente,
Considere:
aceleração gravitacional g = 10 m/s² ;
altura de cada andar do edifício h = 3 metros.
Em uma aula do curso de Logística Aeroportuária, o professor propõe aos alunos que determinem a quantidade de
movimento da aeronave tipo 737–800 em voo de cruzeiro, considerando condições ideais. Para isso ele apresenta valores
aproximados, fornecidos pelo fabricante da aeronave.
INFORMAÇÃO DADO
Massa Máxima de Decolagem 79 000 kg
Velocidade média de cruzeiro 720 km/h
Com base nos dados apresentados no quadro, o resultado aproximado esperado é, em kg·m/s,
O Brasil pretende construir um submarino nuclear que
terá massa aproximada de 6 000 toneladas, poderá descer
até uma profundidade de 350 metros e desenvolver uma
velocidade máxima aproximada de 12 m/s.
Suponha as duas situações a seguir:
(I) que o submarino descrito esteja completamente
estático, totalmente submerso e próximo à
lâmina d’água, em uma determinada região
do oceano que possui campo gravitacional
constante;
(II) que o submarino descrito esteja navegando
à velocidade máxima de forma constante,
totalmente submerso e próximo à lâmina
d’água, em uma determinada região do oceano
que possui campo gravitacional constante.
Desprezando a coluna d’água acima do submarino,
podemos afirmar que o empuxo produzido na situação
(I) e a quantidade de movimento gerada na situação (II),
respectiva e aproximadamente, são
Assinale a alternativa correta.
Analise as alternativas e assinale a correta.
Uma pedra com 6 kg de massa está em repouso e apoiada sobre uma mola vertical. A força peso da pedra
gera uma compressão de 10 cm na mola (Figura a). Na sequência, a pedra sofre a atuação de uma força F
vertical que gera na mola uma compressão adicional (além dos 10 cm iniciais de compressão devido à força
peso) de 20 cm. Nesta situação de compressão máxima da mola, a pedra fica novamente em repouso (Figura
b). A partir desta situação de equilíbrio, a força F é retirada instantaneamente, liberando a mola e gerando
um movimento vertical na pedra (Figura c). Despreze o atrito e considere que:
• g = 10 m/s2
;
• a pedra não está presa à mola;
• e o valor da energia potencial gravitacional da pedra é nulo no ponto de compressão máxima da
mola.
De acordo com as informações acima, assinale a alternativa INCORRETA.
Uma pedra com 6 kg de massa está em repouso e apoiada sobre uma mola vertical. A força peso da pedra gera uma compressão de 10 cm na mola (Figura a). Na sequência, a pedra sofre a atuação de uma força F vertical que gera na mola uma compressão adicional (além dos 10 cm iniciais de compressão devido à força peso) de 20 cm. Nesta situação de compressão máxima da mola, a pedra fica novamente em repouso (Figura b). A partir desta situação de equilíbrio, a força F é retirada instantaneamente, liberando a mola e gerando um movimento vertical na pedra (Figura c). Despreze o atrito e considere que:
• g = 10 m/s2 ;
• a pedra não está presa à mola;
• e o valor da energia potencial gravitacional da pedra é nulo no ponto de compressão máxima da mola.
De acordo com as informações acima, assinale a alternativa INCORRETA.
Considere um modelo simplificado da Via Láctea no qual toda a sua massa M, com exceção do sistema solar,
está concentrada em seu núcleo, enquanto o sistema solar, com massa m, está em movimento com velocidade
de módulo v = 200 km/s em órbita circular de raio r = 26 × 103 anos-luz, com relação ao núcleo galático.
Com base nessas informações e utilizando os dados, considere as afirmativas a seguir.
I. No núcleo galático, existe um buraco negro supermassivo.
II. Uma estimativa do número de estrelas na Via Láctea será da ordem de 1011 estrelas, se considerarmos
que todas as estrelas da Via Láctea possuem a mesma massa que o Sol e que a massa do sistema solar é
aproximadamente igual à massa do Sol, m = 2 × 1030 kg.
III. A massa da Via Láctea será ∼ 1, 5 × 1041 kg se considerarmos que a massa do sistema solar é aproximadamente igual à massa do Sol m = 2 × 1030 kg.
IV. O módulo da velocidade orbital do sistema solar será de 720000 km/h e, devido a esta grande velocidade,
o sistema não é estável.
Assinale a alternativa correta.
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.
Ao tensionar o arco, armazena-se energia potencial elástica no sistema. Sendo assim, a expressão para a energia
potencial armazenada é:
O tiro com arco é um esporte olímpico desde a realização da segunda olimpíada em Paris, no ano de 1900. O arco
é um dispositivo que converte energia potencial elástica, armazenada quando a corda do arco é tensionada, em energia
cinética, que é transferida para a flecha.
Num experimento, medimos a força F necessária para tensionar o arco até uma certa distância x, obtendo os seguintes valores:
F (N) 160,0 320,0 480,0
x (cm) 10 20 30
Um canhão construído com uma mola de constante elástica 500 N/m possui em seu interior um projétil de 2 kg a ser
lançado, como mostra a figura abaixo.
Antes do lançamento do projétil, a mola do canhão foi comprimida em 1m da sua posição de equilíbrio. Tratando o
projétil como um objeto puntiforme e desconsiderando os mecanismos de dissipação, analise as afirmações abaixo.
Considere g=10 m/s2
.
I - Ao retornar ao solo, a energia cinética do projétil a 1,5 m do solo é 250 J.
II - A velocidade do projétil, ao atingir a altura de 9,0 m, é de 10 m/s.
III - O projétil possui apenas energia potencial ao atingir sua altura máxima.
IV - Por meio do teorema da conservação da energia, é correto afirmar que a energia cinética do projétil, ao atingir o
solo, é nula, pois sua velocidade inicial é nula.
Usando as informações do enunciado, assinale a alternativa que apresenta as afirmativas corretas.
Um canhão construído com uma mola de constante elástica 500 N/m possui em seu interior um projétil de 2 kg a ser lançado, como mostra a figura abaixo.
Antes do lançamento do projétil, a mola do canhão foi comprimida em 1m da sua posição de equilíbrio. Tratando o projétil como um objeto puntiforme e desconsiderando os mecanismos de dissipação, analise as afirmações abaixo.
Considere g=10 m/s2 .
I - Ao retornar ao solo, a energia cinética do projétil a 1,5 m do solo é 250 J.
II - A velocidade do projétil, ao atingir a altura de 9,0 m, é de 10 m/s.
III - O projétil possui apenas energia potencial ao atingir sua altura máxima.
IV - Por meio do teorema da conservação da energia, é correto afirmar que a energia cinética do projétil, ao atingir o solo, é nula, pois sua velocidade inicial é nula.
Usando as informações do enunciado, assinale a alternativa que apresenta as afirmativas corretas.
Glossário de Matemática
sen 30° =5 cos 30°= √3/2 ≈0,9 sen 60° = √3/2 ≈0,9
sen 45°= √2/2 ≈0,7 cos 45°= √2/2 ≈0,7 cos 60° = 0,5
Deve-se considerar para todos os problemas
c = 3,0 x 108 m/s vsom = 340m/s g = 10m /s2 G = 6 x 10-11 N.m2 /Kg2
R = 0,08atm.L / mol.K h = 6 x 10-34 J.s 1eV = 1,6 x 10-19 J