Impulso e Quantidade de Movimento

Impulso e Quantidade de Movimento
Física Fácil – Prof. Erval Oliveira.
A todo corpo de massa m em movimento com
velocidade v, num dado referen cii, associa-se uma
grandeza vetorial denominada quantidade de
movimento.
Suponha-se um corpo de massa m sob a açao de
uma força resultante F, constante, durante um
intervalo de tempo t . Tem-se, entao:
Logo:
0 impulso da força resultante corresponde à variação
QUANTIDADE DE MOVIMENTO (Q):


vetorialmente: Q  m  v ou
algebricamente: Q = m • v
Características de q:
a) direção: a mesma de
b) sentido: o mesmo de
c) intensidade: produto m.v
da quantidade de movimento.”
CONSERVAÇÃO DA QUTIDADE DE MOVIMENTO:
Unidades importantes:
Assim como a energia mecânica mantêm-se
constante nos sistemas conservativos, a quantidade
de movimento de um sistema mecanicamente isolado
con servada.
Um sistema denominado mecanicamente isolado
quando a resultante das forças externas nula.
As principais situaçaes em que os sistemas estudados
podem ser considerados mecanicamente isolados
sao:
-
IMPULSO ( I ):
Diz-se que um corpo é impulsionado quando uma
força atua sobre o mesmo durante um certo tempo.
Constata-se, então, que o impulso proporcional à
intensidade da força e, também, ao intervalo de tempo
de aplicaçao da força.

Vetorialmente: I  F  t
algebricamente: I  F  t
Características de I:
a) direção: a mesma de F
b) sentido: o mesmo de F
c) intensidade: produto F .  t.
1º Nenhuma força atuando sobre o sistema.
Exemplo: nave espacial no espaço cósmico, livre da
ação de forças gravitacionais;
2º Forças externas desprezíveis em relação às forças
internas:
Exemplos: choques mecânicos ou colisões, explosões
e disparos de armas;
3º Forças externas neutralizando-se.
Exemplo: equilíbrio de um bloco como mostra a figura
Obs.: Nos casos em que F é variável apenas em sua
intensidade, o impulso é determinado pela
propriedade:
Portanto, nos sistemas mecanicamente isolados:
Unidades importantes:
TEOREMA DO
IMPULSO (TI)
Exercício:
1º) Uma nave espacial de 104 kg se movimenta, livre
de quaisquer forças, com velocidade constante de
1m/s, em relação a um referencial inercial.
Necessitando pará-la, o centro de controle decidiu
acionar um dos motores auxiliares, que fornecerá uma
força constante de 200N, na mesma direção, mas em
sentido contrário ao do movimento. Esse motor deverá
ser programado para funcionar durante:
a) 1s.
b) 2s.
c) 4s.
d) 5s.
e) 10s.
6º) Um bloco de massa 0,10kg desce ao longo da
superfície curva mostrada na figura adiante, e cai num
ponto situado a 0,60m da borda da superfície, 0,40s
depois de abandoná-la.
Desprezando-se a resistência oferecida pelo ar, podese afirmar que o módulo (intensidade) da quantidade
de movimento do bloco, no instante em que abandona
a superfície curva
é, em kg.m/s,
a) 0,10.
b) 0,15.
c) 0,20.
d) 0,25.
e) 0,30.
2º) Uma bola de massa 50g é solta de uma altura
igual a 3,2m. 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 7º) Qual a quantidade de movimento de um corpo que
intensidade da força média, em Newtons, que atuou possui massa de 45kg e velocidade de 10m/s?
sobre a bola durante a colisão?
dado: g = 10m/s2.
8º) Um corpo de massa m=20kg, deslocando-se sobre
uma superfície horizontal perfeitamente lisa, sofre o
3º) Uma bola de tênis, de massa 50g, se move com impulso de uma força, I=60N.s, no sentido do seu
velocidade de 72km/h e atinge uma raquete, movimento, no instante em que a velocidade do corpo
retornando na mesma direção e com o mesmo valor era V³=5,0m/s. Sabendo-se ainda que a aceleração
de velocidade. Suponha que a força exercida pela média sofrida pelo corpo durante a atuação da força
raquete sobre a bola varia com o tempo de acordo foi de 300m/s2, calcule:
com a figura a seguir. Qual o valor máximo da força F, a) a velocidade final do corpo;
em Newtons?
b) o tempo de atuação da força;
c) o valor médio da força.
9º) Um corpo de massa 2,0kg move-se com
velocidade constante de 10m/s quando recebe um
impulso, em sentido oposto, de intensidade 40N.s.
Após a ação do impulso o corpo passa a se mover
com velocidade de
a) 0,5 m/s, no sentido oposto do inicial.
b) 0,5 m/s, no mesmo sentido inicial.
c) 5,0 m/s, no sentido oposto do inicial.
d) 10 m/s, no mesmo sentido inicial.
e) 10 m/s, no sentido oposto do inicial.
4º) Um carrinho de brinquedo de massa 200g é
impulsionado por um balão plástico inflado e acoplado
ao carrinho. Ao liberar-se o balão, permitindo que o
mesmo esvazie, o carrinho é impulsionado ao longo
de uma trajetória retilínea. O intervalo de tempo gasto
para o balão esvaziar-se é de 0,4s e a velocidade 10º) Uma massa m1 em movimento retilíneo com
adquirida pelo carrinho é de 20m/s. A intensidade da velocidade 8,0x10 – 2m/s colide frontalmente com outra
força média de impulsão em newton é:
massa m‚ em repouso e sua velocidade passa a ser
5,0x10 – 2 m/s. Se a massa m 2 adquire a velocidade de
7,5x10 – 2 m/s, podemos concluir que a massa m 1 é:
a) 10m2 b) 3,2m2 c) 0,5m2 d) 0,04m2 e) 2,5m2
a) 2,0
b) 2,8
c) 4,0
d) 8,8
e) 10,0
5º) Assinale falsa (F) ou verdadeira (V) em cada uma
das afirmativas.
Sobre a grandeza física IMPULSO, pode-se afirmar:
( ) O impulso é uma grandeza instantânea.
( ) A direção e o sentido do impulso são os mesmos
da força aplicada sobre o corpo.
( ) A força que produz o impulso é causada pela
interação dos corpos que colidem.
(
) O impulso mede a quantidade de movimento do
corpo.
A seqüência correta é
a) V - V - F - F.
b) F - V - V - F.
c) V - F - V - V.
d) F - F - F - V.
e) F - V - V - V.
11º) Um bloco de massa M=9,5 kg se encontra em
repouso sobre um plano horizontal liso, preso a uma
mola horizontal de constante elástica K=1000N/m.
Uma bala de massa m=0,5kg é disparada, atingindo o
bloco com velocidade v=200m/s, permanecendo no
interior do mesmo. A amplitude do movimento
harmônico simples resultante é:
a) 0,25 m
b) 0,50 m
c) 1,0 m
d) 2,0 m
e) 3,0 m