COLISÕES MECÂNICAS 01 - (UNIFICADO RJ) De acordo com um

COLISÕES MECÂNICAS
01 - (UNIFICADO RJ)
De acordo com um locutor esportivo, em uma cortada do Negrão (titular da seleção brasileira de
Voleibol), a bola atinge a velocidade d e108km/h. Supondo que a velocidade da bola imediatamente
antes de ser golpeada seja desprezível e que a sua massa valha aproximadamente 270g, então o
valor do impulso aplicado pelo Negrão à bola vale, em unidades do S.I., aproximadamente:
a) 8,0
b) 29
c) 80
d) 120
e) 290
02 - (UNIFOR CE)
O gráfico abaixo representa aproximadamente a intensidade da força que uma bala sofre, em função
do tempo, ao penetrar num bloco de madeira.
A variação da quantidade de movimento da bala vale, no Sistema Internacional de Unidades,
a) 0
b) 2,0
c) 4,0
d) 8,0
e) 16
03 - (UNIFICADO RJ)
Para que um bloco de massa igual a 30g, inicialmente em repouso, adquira uma velocidade de 10m/s
em exatamente 1,2s, é necessário aplicar-lhe uma força cujo módulo, em newtons, deve valer:
a) 2500
b) 250
c) 25
d) 2,5
e) 0,25
04 - (MACK SP)
Devido à ação da força resultante, um automóvel parte do repouso e descreve movimento retilíneo de
aceleração constante. Observa-se que, 5 s após a partida, a potência da força resultante é 22,5 kW e
a quantidade de movimento do automóvel é 7,5 kN.s. A massa desse automóvel é:
a) 450 kg
b) 500 kg
c) 550 kg
d) 600 kg
e) 700 kg
05 - (UEMA)
Um projétil de massa 15g incide horizontalmente sobre uma tábua com velocidade 600 m/s e a
abandona com velocidade ainda horizontal de 400 m/s. Qual o módulo do impulso comunicado ao
projétil pela tábua?
a) 1,5 N · S
b) 3,0 N · S
c) 6,0 N · S
d) 9,0 N · S
e) 15 N · S
06 - (UnB DF)
Dois corpos deslocando-se sobre uma superfície horizontal sem atrito sofrem choque frontal,
conforme a figura. Após choque eles permanecem presos um ao outro. Calcule a energia cinética
final do conjunto, em joules.
Dados: m1 = 4kg; m2 = 2kg; v1 = 1m/s; v2 = 8m/s
v1
v2
m1
m2
07 - (UFSC)
Uma esfera maciça, cuja massa é 2,0 kg, desloca-se, com velocidade de 10 m/s, no interior de uma
canaleta que permite apenas o movimento unidimensional. Ela colide, então, com uma outra esfera
que se desloca em sentido contrário, com o dobro da sua velocidade e cuja massa é 1,0 kg.
Sabendo que o choque entre as esferas é parcialmente elástico e que o coeficiente de restituição é
0,5, determine o módulo da velocidade, em m/s, da esfera de menor massa, imediatamente após a
colisão.
08 - (UnB DF)
Um bloco de massa m1 = 3kg parte do repouso no ponto A e escorrega sobre uma pista lisa até
colidir com um outro bloco de massa m 2 = 2kg no ponto B, como indica a figura abaixo. O choque é
perfeitamente inelástico. A partir do ponto C, a superfície possui um coeficiente de atrito cinético c =
0,2. Sabendo que R = 0,5m, determine a distância (em metros) percorrida pelos blocos a partir de C,
até pararem. Multiplique sua resposta por 10.
m
1
A
R
m
2
B
C
09 - (UFG GO)
Na figura abaixo, uma bola A, desliza (sem rolar) ao longo de uma rampa de altura H. Ao chegar ao
nível do solo, ela choca com outra bola B, de mesma massa, que está presa a um cordão de
comprimento L e no mesmo plano. Sendo este choque parcialmente elástico e com um coeficiente de
restituição 0,4 calcule:
a) a velocidade com que a bola A chegou ao solo;
b) as velocidade de A e B imediatamente após o choque;
c) a altura máxima que a bola B, atinge após o choque com A.
A
L
H
L
B
h
10 - (UFU MG)
Na figura abaixo, a esfera A do pêndulo simples tem massa m = 1,0 kg e é solta, sem velocidade
inicial, de uma altura h = 0,8 m. Ao passar pelo ponto mais baixo de sua trajetória, a esfera colide
frontal e elasticamente com o bloco B, também de massa m = 1,0kg, inicialmente em repouso e
apoiado em um trilho que é horizontal naquela região. Depois do choque B se desloca ao longo do
trilho e passa por q com uma energia cinética igual a 3,0J. O plano horizontal de referência para
medir a energia potencial gravitacional passa pelos pontos P e R. Considerando g = 10 m/s2 e
desprezando a resistência do ar, pedem-se:
Nível de
referência
A
Q
B
h = 0,8 m
0,3 m
P
a)
b)
c)
R
A energia cinética da esfera A, imediatamente antes de colidir com o bloco B.
A energia mecânica do bloco B em Q.
O trabalho da força de atrito no trecho de P a Q.
11 - (UERJ)
Dois carrinhos se deslocam sobre um mesmo trilho retilíneo e horizontal, com movimentos uniformes
e sentidos contrários, como mostra a figura, na qual estão indicadas suas massas e velocidade.
Vo
Vo
2M
2M
Após o choque, ele fical presos um ao outro, e a velocidade comum a ambos passa a ser:
a) Vo/3
b) Vo/32
c) nula
d) Vo/2
e) V0/3
12 - (UFOP MG)
A partícula 1, presa por um fio de comprimento L, é abandonada do repouso da posição mostrada na
figura abaixo e colide com a partícula 2 que, antes da colisão, está em repouso na posição mostrada.
Dados:
L = 2,5m
g = 10m/s2
m1 = m2 = 1kg
Considerando a colisão perfeitamente elástica, calcule:
L
1
6
0
º
h
2
a)
b)
as velocidades das partículas 1 e 2 imediatamente após a colisão;
a cota máxima h que a partícula 2 atinge quando sobe a rampa.
13 - (UFG GO)
“PEI”, “TOING”, “PÁH”, “ZUPT”
A esfera 1 de massa m é solta da posição indicada da figura (altura h). Ela colide frontal e
elasticamente com o bloco 2 em repouso e de mesma massa m..
1
h
2
Os atritos com as superfícies são desprezíveis. Assim, é correto afirmar que:
01. a esfera 1 colidirá com o bloco com velocidade
02.
04.
08.
16.
2gh e com a colisão haverá perda de energia
cinética do sistema;
a esfera 1 ficará parada após a colisão;
a mola de constante elástica k, em sua compressão máxima x, exercerá sobre o bloco 2 uma
força, em módulo, igual a kx e adquirirá uma energia potencial elástica igual a kx2/2;
se não houver o bloco 2, a esfera 1 provocaria a mesma compressão máxima x na mola;
após as possíveis colisões, a esfera 1 voltará à mesma posição inicial.
14 - (UNIUBE MG)
Um ônibus de massa 1400 kg bate na traseira de um automóvel, de 600 kg, que estava inicialmente
parado, arrastando-o por 70 m, durante 5 s, até colidir com um muro. Sabendo-se que ambos se
mantém untos com velocidade constante, na mesma direção e sentido do movimento inicial do
ônibus, a velocidade que este tinha, anteriormente ao choque, era, em km/h, de:
a) 10,8
b) 50,4
c) 60,0
d) 72,0
e) 108,0
15 - (UFOP MG)
Duas partículas de massas 10kg e 30kg deslocam-se no mesmo sentido sobre uma reta horizontal,
com velocidades iguais a 20m/s e 10m/s, respectivamente. Essas partículas se chocam e, após o
choque, permanecem juntas.
a) Calcule a velocidade das partículas após o choque.
b) Calcule a energia dissipada no choque.
16 - (UFOP MG)
A figura abaixo mostra as posições iniciais de dois pêndulos simples, iguais, cada um constituído de
um bulbo de massa M preso à extremidade de uma haste rígida, sem peso, e que pode girar em
torno de um eixo horizontal que passa por O.
Desprezando o atrito, determine:
a) A velocidade do bulbo do pêndulo I, imediatamente antes de se chocar com o bulbo do pêndulo
II.
b) A velocidade do bulbo do pêndulo II, imediatamente depois do choque, considerado
perfeitamente elástico.
17 - (UNESP)
Um carrinho de massa 4m, deslocando-se inicialmente sobre trilhos horizontais e retilíneos com
velocidade de 2,5m/s, choca-se com outro, de massa m, que está em repouso sobre os trilhos, como
mostra a figura.
2
,
5
m
/
s
v
=
0
2
4
m m
g
Com o choque, os carrinhos engatam-se, passando a se deslocar com velocidade v na parte
horizontal dos trilhos. Desprezando quaisquer atritos, determine.
a) a velocidade v do conjunto na parte horizontal dos trilhos.
b) a altura máxima H, acima dos trilhos horizontalmente, atingida pelo conjunto ao subir a parte em
rampa dos trilhos mostrada na figura.
(Considere g = 10m/s2)
18 - (UNICAMP SP)
Acredita-se que a extinção dos dinossauros tenha sido causada por uma nuvem de pó levantada pela
colisão de um asteróide com a Terra. Esta nuvem de pó teria bloqueado a ação do Sol. Estima-se
que a energia liberada pelo impacto do asteróide tenha sido de 10 8 megatons, equivalente a 1023J.
Considere a massa do asteróide m = 8,0 x 1015 kg e a massa da Terra M = 6,0 x 1024 kg.
a) Determine a velocidade da asteróide imediatamente antes da colisão.
b) Determine a velocidade de recuo da Terra imediatamente após a colisão, supondo que o
asteróide tenha ficado encravado nela.
19 - (UFG GO)
O pêndulo balístico é um dos dispositivos usados para medir velocidades de projéteis. O pêndulo e
composto basicamente por um bloco de madeira de massa M suspenso por fios ideais de massa
desprezível, conforme figura abaixo. Estando o bloco na sua posição natural de equilíbrio, um projétil

de massa m é atirado horizontalmente com velocidade v alojando-se neste. Após a colisão, o

conjunto (bloco + bala) adquire uma velocidade V .

V

V
m
M+m
M
Desprezando o atrito entre o bloco e o ar, pode-se afirmar que
01. a colisão é perfeitamente elástica.
02. a velocidade da bala antes da colisão é [(M + m)/m]V.
03. a energia mecânica conserva-se após a colisão.
04. o momento linear do sistema, bloco + bala, conserva-se após a colisão.
20 - (UNESP)
Um corpo A, de massa m e velocidade vo, colide elasticamente com um corpo B em repouso e de
massa desconhecida. Após a colisão, a velocidade do corpo A é v o/2, na mesma direção e sentido
que a do corpo B. A massa do corpo B é:
a) m/3.
b) m/2.
c) 2m.
d) 3m.
e) 6m.
GABARITO:
1) Gab: A
2) Gab: B
3) Gab: E
4) Gab: B
5) Gab: B
6) Gab: 12
7) Gab: 10
8) Gab: 09
9) Gab:
a)
2gH
b)
VA= 0,3 2gH ; VB= 0,7 2gH
c)
0,49H
10) Gab:
a) EC = 8,0J;
b) EMQ = 6,0J;
c) TFAT = –2,0J
11) Gab: C
12) Gab:
a) v = 5m/s;
b) h = 1,25m
13) Gab: 01-F; 02-V; 04-V; 08-V; 16-V.
14) Gab: D
15) Gab:
a) v = 12,5m/s;
b) ED = 375J
16) Gab:
a) v1 =
b)
xI
2gL ;
= 0 e xII = vIA.
17) Gab:
a) v = 2m/s;
b) H = 0,2m
18) Gab:
a) v = 5000m/s;
b) v’  6,7 x 10-6m/s
19) Gab: E-C-C-E
20) Gab: A