Questõessobre Impulso e Quantidade de Movimento

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

Um trabalhador de massa m está em pé, em repouso, sobre uma plataforma de massa M. O conjunto se move, sem atrito, sobre trilhos horizontais e retilíneos, com velocidade de módulo constante v. Num certo instante, o trabalhador começa a caminhar sobre a plataforma e permanece com velocidade de módulo v, em relação a ela, e com sentido oposto ao do movimento dela em relação aos trilhos. Nessa situação, o módulo da velocidade da plataforma em relação aos trilhos é

O Texto 1 faz menção figurada a um escudo. Como exemplo concreto de escudo, podemos citar o escudo tá- tico militar, que é capaz defletir determinados projéteis. Suponha que um soldado use um desses escudos para se proteger de uma rajada de projéteis disparados por um fuzil com taxa de disparo de 600 balas por minuto. Considerando-se que o coeficiente de restituição (razão entre as velocidades relativas de afastamento e aproximação) seja igual a 0,9 e que cada bala com massa de 10 gramas atinja o escudo frontalmente a uma velocidade de 900 m/s, invertendo o sentido de seu movimento após a colisão, desprezando-se a resistência do ar, a força média exercida pelos projéteis sobre o escudo mantido estático será de (assinale a alternativa que apresenta a resposta correta):

Uma bala é disparada em um saco de areia cuja massa é 99 vezes maior do que a da bala. Se a velocidade de disparo da bala foi de 500m/s e o choque foi perfeitamente inelástico, então a velocidade do conjunto bala+saco é de 5m/s.

Colisões perfeitamente inelásticas são aquelas em que não ocorre conservação de energia cinética, mas apenas quantidade de movimento.

Um objeto explode no espaço e divide-se em dois pedaços que são arremessados na mesma direção e em sentidos opostos. Se a massa de um deles é igual a um quarto do objeto original e desloca-se com velocidade de 6m/s, então a velocidade do outro pedaço é igual a 3m/s, considerando-se a conservação do momento.

para entender os movimentos dos corpos, Galileu discutiu o movimento de uma esfera de metal em dois planos inclinados sem atritos e com a possibilidade de se alterarem os ângulos de inclinação, conforme mostra a figura. Na descrição do experimento, quando a esfera de metal é abandonada para descer um plano inclinado de um determinado nível, ela sempre atinge, no plano ascendente, no máximo, um nível igual àquele em que foi abandonada.



Se o ângulo de inclinação do plano de subida for reduzido a zero, a esfera

O pêndulo de Newton pode ser constituído por cinco pêndulos idênticos suspensos em um mesmo suporte. Em um dado instante, as esferas de três pêndulos são deslocadas para a esquerda e liberadas, deslocando-se para a direita e colidindo elasticamente com as outras duas esferas, que inicialmente estavam paradas.




O movimento dos pêndulos após a primeira colisão está representado em:

Imagine que, em um jogo da Seleção Brasileira pela Copa do Mundo Fifa 2014, o goleiro Júlio Cesar chute uma bola no tiro de meta, quando esta se encontra em repouso. Nesse chute, ele aplica uma força de 1,2 10² N em um intervalo de tempo de 0,2 s na bola de 400g. Qual é a velocidade atingida pela bola, em km/h?

Após ser conscientizado por uma campanha da Polícia Rodoviária Federal, um motorista deseja saber qual a distância mínima que ele deveria manter de um veículo que trafegasse a sua frente, na mesma direção e sentido, para evitar uma possível colisão caso esse veículo freasse repentinamente, obrigando-o a também frear bruscamente.
Pesquisando na internet, ele encontrou o valor de 0,6 segundos para o tempo de reação de um motorista, isto é, o intervalo de tempo entre ele perceber que o veículo a sua frente freou e o instante em que ele aciona os freios. A figura a seguir ilustra uma situação em que dois veículos de passeio trafegam na mesma direção e sentido.



Considere que: os dois veículos estão a 72 km/h (20 m/s); o motorista do veículo I acionou os freios quando o veiculo II se encontrava a uma distância d; e, durante a frenagem, os veículos percorrem a mesma distância. Nessa situação, é correto afirmar:

Em muitas curvas de rodovias no Brasil, ainda podem ser encontradas antigas muretas de metal ou guard rails (Figura A). Porém, nos últimos anos, essa proteção vem sendo substituída por modelos de concreto cuja seção transversal é maior na base (Figura B).



Considerando um impacto lateral, assinale a alternativa que apresenta a explicação física correta que justifica a importância dessa mudança.

Um fóton, com quantidade de movimento na direção e sentido do eixo x, colide com um elétron em repouso. Depois da colisão, o elétron passa a se mover com quantidade de movimento , no plano xy, como ilustra a figura ao lado. Dos vetores abaixo, o único que poderia representar a direção e sentido da quantidade de movimento do fóton, após a colisão, é





Note e adote:
O princípio da conservação da quantidade de movimento é válido também para a interação entre fótons e elétrons.

Compare as colisões de uma bola de vôlei e de uma bola de golfe com o tórax de uma pessoa, parada e em pé. A bola de vôlei, com massa de 270 g, tem velocidade de 30 m/s quando atinge a pessoa, e a de golfe, com 45 g, tem velocidade de 60 m/s ao atingir a mesma pessoa, nas mesmas condições. Considere ambas as colisões totalmente inelásticas. É correto apenas o que se afirma em:


Note e adote:
A massa da pessoa é muito maior que a massa das bolas.
As colisões são frontais.
O tempo de interação da bola de vôlei com o tórax da pessoa é o dobro do tempo de interação da bola de golfe.
A área média de contato da bola de vôlei com o tórax é 10 vezes maior que a área média de contato da bola de golfe.

Um jogador de hockey no gelo consegue imprimir uma velocidade de 162 km/h ao puck (disco), cuja massa é de 170 g. Considerando-se que o tempo de contato entre o puck e o stick (o taco) é da ordem de um centésimo de segundo, a força impulsiva média, em newton, é de:

Sabendo que imediatamente antes da colisão as esferas têm velocidades V_A= V _B = 2 m/s, o módulo da velocidade do conjunto formado pelas duas esferas juntas, em m/s, imediatamente depois da colisão é igual a:

Num jogo de futebol, os jogadores exercem forças de contato sobre a bola, as quais são detectadas pelos seus efeitos, como deformação da bola e modificações do seu estado de repouso ou de movimento.
Quando o jogador chuta a bola, aplica-lhe uma força de intensidade variável e há uma interação entre o pé e a bola durante um curto intervalo de tempo. .
Com os recursos tecnológicos de que se dispõe atualmente, é possível determinar tanto a força média exercida pelo pé quanto o tempo de contato entre o pé e a bola.
Considerando que a força média multiplicada pelo tempo de contato é o impulso exercido sobre a bola, pode-se afirmar que este produto é igual à variação da

Um automóvel e um ônibus trafegam em sentidos opostos com a mesma velocidade. O motorista do automóvel faz uma manobra muito rápida para se desviar de um buraco e colide frontalmente com o ônibus. Considere que a coli­são é perfeitamente inelástica e que a massa do ônibus é nove vezes maior que a do automóvel. Assim, a porcenta­gem da energia perdida na colisão é de