COLISÕES MECÂNICAS - ARTIGOS DE FÍSICA

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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
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 m2 = 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.
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.
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:
a)
b)
c)
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.
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:
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..
Os atritos com as superfícies são desprezíveis. Assim, é correto afirmar que:
01.
02.
04.
08.
16.
a esfera 1 colidirá com o bloco com velocidade
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.
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 108 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
velocidade
alojando-se neste. Após a colisão, o conjunto (bloco + bala) adquire uma
.
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)
b)
VA= 0,3
...
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