Física 2 Módulo 15

Física 2
Módulo 15
COLISÕES
COMENTÁRIOS – ATIVIDADES
1.
PARA
COMENTÁRIOS – ATIVIDADES PROPOSTAS
1.
Pelo problema, temos que:
SALA
O impulso é dado por:
I = ΔQ = Qf – Qi = m . vf – m . vi
I = m(vf – vi) = 2 . (10 – 2) → I = 16N.s
Pelo Teorema da Energia, temos:
mv 2f mv i2 m 2
τR = ΔEc =
−
= ( v f − v i2 )
2
2
2
2
2
2
τR = . (10 − 2 ) → τR = 96J
2
Resposta correta: E
2.
3.
No ponto mais alto da trajetória, temos apenas componente da velocidade na horizontal, o mesmo ocorrendo
com a quantidade de movimento.
Logo, pela conservação da quantidade de movimento,
G
G
os pares de vetores P1 e P2 , também deve ser horizontais, ou, pelo menos, um deles deve ser horizontal e o
outro um vetor nulo.
Qf = (mA + 1) . VA + (mB + 1) . VB
ΔSA
ΔS
Qf = Qi → (mA + 1) .
+ (mB + 1) . B = 0 →
Δt
Δt
→ (mA + 1) . 30 + 46 . (–10) = 0 →
46 0
→ mA + 1 =
→ mA = 14, 3kg
30
Resposta correta: C
Resposta correta: D
Pelo problema, temos que:
2.
Pelo gráfico, temos que:
N
I=A=
12 . 4
2
→ I = 24N . s
0
I = ΔQ → 24 = Qf – Q i → 24 = m . vf →
→ 24 = 3 . vf → v f = 8m/s
Resposta correta: A
Logo, temos que:
Qi = Qf → M . v + 2M . 0 = 3M . v' →
v
→ 3M. v' = M . v → v' =
3
3.
Pelo problema temos que:
Resposta correta: B
4.
Como se trata de colisões perfeitamente elásticas e as
massas das esferas são iguais, temos:
1a colisão → x para e y se move com velocidade v.
2a colisão → y para e z se move com velocidade v.
Resposta correta: C
5.
Velocidade da esfera antes do choque
Q1 = m . v1 → 4 = 2 . v1 → v1 = 2m/s
Q2 = m . v2 → –2 = 2 . v2 → v2 = –1m/s
Note que, depois da colisão, elas apenas "trocaram" de
velocidade, pois:
V1' = –1m/s
v2' = 2m/s
Logo, a energia cinética total do sistema é conservada,
tratando-se de um choque perfeitamente elástico.
v = 1m/s
u = –8m/s
Se tratando de uma colisão inelástica, temos:
Qi = Qf → M . v + m . u = (m + m) . v' →
→ 5 . 1 + 1 . (–8) = 6 . v' → v ' = −0,5m / s
Movimento para a esquerda.
Resposta correta: A
Resposta correta: E
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1
4.
Em qualquer tipo de colisão a quantidade de movimento é conservada, porém, em uma colisão que não seja
perfeitamente elástica, a energia cinética total do sistema não é conservada.
Resposta correta: E
5.
Pela conservação da quantidade de movimento, temos:
0
Qi = Qf → mA . vA + m B . v B = mA . vA' + mB . vB' →
→ 10000 . 0,4 = 10000 . 0 + 20000 . vB' → v' = 0,2m/s
Logo, após a colisão:
m . v'2 20000 . 0,22
EcB = B B =
2
2
EcB = 400J
Resposta correta: C
6.
Pela conservação da quantidade de movimento, temos:
Qantes = Qdepois
M . v + 0 = M . 0 + (n . m)v → m . v = (n . m) . v →
→ M = n . m → 150 = n . 50 → n = 3
Resposta correta: C
7.
Pelo gráfico, temos:
ΔSB 40
=
= 8m/s
vB =
Δt
5
ΔSA −20
=
= – 4m/s
VA =
Δt
5
Pela conservação da quantidade de movimento, temos:
QA + QB = QA' + QB'
3 . (–4) + 2 . 8 = (MA + MB) . v'
–12 + 16 = 5 . v' → v' = 0,8m/s
Logo, temos que:
ΔSAB ( x − 40 )
x − 40
=
→ 0,8 =
→
v' =
10 − 5
5
Δt
→ x − 40 = 4 → x = 44m
Resposta correta: E
8.
Como as esferas se movem juntas depois da colisão, a
colisão é do tipo totalmente inelástica.
Resposta correta: D
9.
Quantidade de movimento no início:
Qi = Q1 + Q2 = m1 . v1 + m2 . v2
Qi = 0,1 . 5 + 0,2 . (–3) = 0,5 – 0,6
Qi = –0,1kg . m/s
Em módulo: |Qi| = 0,1 kg . m/s
Devido à conservação de Q, a quantidade de movimento depois do choque vale 0,1kg . m/s.
Resposta correta: C
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