Disciplina: Física 2

Lista de Exercicios 02
Professor: Thiago Rocha
Disciplina: Física 2
Assunto: Impulso,Quantidade de movimento e colisões.
1-Num saque de um jogo, “nosso Guga” lança a bola de tênis, verticalmente para cima. Quando
ela atinge a altura máxima, ele a golpeia com a raquete, exercendo na bola uma força F de
direção constante e intensidade variável, aproximadamente conforme o gráfico a seguir:
A velocidade da bola no final do saque é de 30 m/s. Determine o valor de F máx.
Dado: mBola = 50g
2-Um artigo recente da revista “Nature”revela que a cigarrinha espumosa (Philaenus spumarius)
é o inseto capaz de saltar mais alto. Ela salta com uma velocidade inicial de 4,0 m/s. Suponha
que entre o instante em que ela começa a armar o salto e o instante em que suas patas perdem o
contato com o solo, com velocidade de 4,0 m/s, decorra t = 1,0 x 10-3s. Considerando g =
10 m/s2, calcule a razão | fm | / | P | entre o módulo da força resultante média fm sobre a
cigarrinha durante o intervalo t e o módulo de seu próprio peso P.
3-Uma bola de massa 50 g é solta de uma altura igual a 3,2 m. Após a colisão com o solo, ela
alcança uma altura máxima de 1,8m. Se o impacto com o chão teve uma duração de 0,02
segundos, qual a intensidade da força média, em Newtons, que atuou sobre a bola durante a
colisão? Dado: = 10m/s
4-O gráfico representa a força F que age sobre um corpo de massa 2,0 kg em função do tempo t,
na direção do eixo dos x. No instante t = 0 o corpo estava em repouso num ponto P. No instante
t = 4,0 s a velocidade escalar do corpo é:
a) 24 m/s
b) 12 m/s
c) 6,0 m/s
d) 3,0 m/s
e) 1,5 m/s
5-A intensidade da força resultante que atua sobre um corpo de massa m = 2,0 kg varia com o
tempo de acordo com o gráfico abaixo:
Considerando-se o corpo inicialmente em repouso, determine:
a) a sua energia cinética, em joules, no instante t = 5,0 s.
b) o módulo da sua quantidade de movimento, em kg.m / s, no instante t = 10,0 s.
6-A figura representa o gráfico velocidade-tempo de uma colisão unidimensional entre dois
caminhos A e B.
a) Qual é o módulo da razão entre a força média que o carrinho A exerce sobre o carrinho B e
a força média que o carrinho B exerce sobre o carrinho A? Justifique sua resposta.
b) Calcule a razão entre as massas m A e m B dos carrinhos.
V (m/s)
A
10
9
B
-3
-6
t
A
B
7-Dois blocos A e B, de massas mA = 0,2 kg e mB = 0,8 kg, respectivamente, estão presos por
um fio, com uma mola ideal comprimida entre eles. A mola comprimida armazena 32 J de
energia potencial elástica. Os blocos estão inicialmente em repouso, sobre uma superfície
horizontal e lisa. Em um dado instante, o fio se rompe liberando os blocos. Calcule a
velocidade do bloco A, em m/s.
8-A figura mostra uma mesa de bilhar sobre a qual encontram-se duas bolas de mesma massa.
A bola (1) é lançada em linha reta com uma velocidade v0 e vai se chocar frontalmente
com a bola (2), que se encontra em repouso
Considere o choque perfeitamente elástico e despreze os atritos. Calcule, em função de
v0, as velocidades que as bolas (1) e (2) adquirem após o choque.
9-Um carrinho de massa m1 = 2,0 kg, deslocando-se com velocidade v1 = 6,0 m/s sobre um
trilho horizontal sem atrito, colide com outro carrinho de massa m2 = 4,0 kg, inicialmente em
repouso sobre o trilho. Considere a colisão totalmente inelástica. Determine a perda de energia
mecânica na colisão.
a) 0 J b) 12 J c) 24 J d) 36 J
10- Duas esferas de massas iguais a 5kg têm velocidades iniciais 20 m/s e 6,0 m/s e se
movimentam num plano horizontal sem atrito, conforme a figura. Sendo o coeficiente
de restituição 0,20, determine as velocidades das esferas após o choque.
11-A figura representa a situação imediatamente anterior a colisão unidimensional entre duas
partículas A e B:
3,0m/s
A
-2,0m/s
B
(+)
Sabendo-se que a massa de B é o dobro da de A e que o coeficiente de restituição da colisão
vale 0,80, calcular as velocidades escalares de A e B imediatamente após o choque.
12-Uma esfera de massa igual a 100 g está sobre uma superfície horizontal sem atrito, e
prende-se à extremidade de uma mola de massa desprezível e constante elástica igual a 9 N/m.
A outra extremidade da mola está presa a um suporte fixo, conforme mostra a figura (a seguir).
Inicialmente a esfera encontra-se em repouso e a mola no seu comprimento natural. A esfera é
então atingida por um pêndulo de mesma massa que cai de uma altura igual a 0,5 m.
Suponha a colisão elástica e g = 10 m/s2.
Calcule:
a) as velocidades da esfera e do pêndulo imediatamente após a colisão;
b) a compressão máxima da mola.