CAP 01/09/2011

Lista de exercícios – Impulso e Quantidade de movimento
1. Uma nave espacial de 103 kg se movimenta, livre de quaisquer forças, com velocidade
constante de 1 m/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 200
N, na mesma direção, mas em sentido contrário ao do movimento. Esse motor deverá ser
programado para funcionar durante:
a) 1 s. b) 2 s. c) 4 s. d) 5 s. e) 10 s.
2. 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 1,8 m. 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: g = 10 m/s2
3. Um carrinho de brinquedo de massa 200 g 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 esvaziarse é de 0,4 s e a velocidade adquirida pelo carrinho é de 20 m/s. A intensidade da força
média de impulsão em newtons é:
a) 2,0
b) 2,8 c) 4,0 d) 8,8 e) 10,0
4. Um corpo de massa m = 20 kg, deslocando-se sobre uma superfície horizontal
perfeitamente lisa, sofre o impulso de uma força, I = 60 N.s, no sentido do seu movimento,
no instante em que a velocidade do corpo era V 0 = 5,0 m/s. Sabendo-se ainda que a
aceleração média sofrida pelo corpo durante a atuação da força foi de 300 m/s2, calcule:
a) a velocidade final do corpo;
b) o tempo de atuação da força;
c) o valor médio da força.
5. O gráfico representa a velocidade, em função do tempo,
de uma bola de 100 g, que colide contra um anteparo,
durante o intervalo de t2 a t4. A força média exercida pela
bola durante o intervalo de t2 a t4 teve módulo, em
newtons, igual a
a) 1,5 × 103
b) 1,5 × 105
c) 3 × 102
d) 3 × 104
e) 6 × 103
6. A energia mecânica dissipada durante a colisão do exercício 5 é, em joules, igual a
a) 1,5 × 10-1 b) 2 × 102
Gabarito:
1) D 2) 5m/s
c) 3 × 10-1
3) E
d) 3 × 102
e) 4 × 10-1
4) a- 8 b-10-2s c-6000N
5) C
6) A
7) O gráfico representa a força resultante sobre um carrinho de supermercado de massa total
40 kg, inicialmente em repouso. Determine a intensidade da força constante que produz o
mesmo impulso que a força representada no gráfico durante o intervalo de tempo de 0 a 25
s.
8) Uma esfera de massa 20g atinge uma parede rígida com velocidade de 4,0m/s e volta na
mesma direção com velocidade de 3,0m/s. Determine o módulo do impulso da força
exercida pela parede sobre a esfera.
9) Uma bola de tênis, de massa 50g, se move com velocidade de 72km/h e atinge uma
raquete, retornando na mesma direção e com o mesmo valor de velocidade. Suponha que
a força exercida pela raquete sobre a bola varia com o tempo de acordo com a figura a
seguir. Qual o valor máximo da força FA, em Newtons?
10)Uma menina deixa cair uma bolinha de massa de modelar que se choca verticalmente com
o chão e pára; a bolinha tem massa 10 g e atinge o chão com velocidade de 3,0 m/s. Qual
a direção, o sentido e o valor do impulso exercido pelo chão sobre essa bolinha?
11)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 intensidade da força média, em Newtons, que atuou sobre a bola durante
a colisão?
12)Um atleta, com massa de 80 kg, salta de uma altura de 3,2 m
sobre uma cama elástica, atingindo exatamente o centro da
cama, em postura ereta, como ilustrado na figura. Devido à sua
interação com a cama, ele é lançado novamente para o alto,
também em postura ereta, até a altura de 2,45 m acima da posição em que a cama se
encontrava. Considerando que o lançamento se ĒĒdo atleta com a cama durou 0,4 s,
calcule o valor médio da força que a cama aplica ao atleta.
13) O gráfico mostra a variação da intensidade da força
ponto material de massa
de direção constante que atua num
. Admita em
a) O módulo do impulso de
no intervalo de tempo 0 a 10s.
b) Sua velocidade em
.
. Determine:
14)Um projétil de massa incide horizontalmente sobre uma tábua com velocidade de e a
abandona com velocidade horizontal e de mesmo sentido de valor . Qual a intensidade do
impulso aplicado ao projétil pela tábua?
15)Quando um tenista rebate a bola, a força exercida pela raquete sobre ela é dada pelo
gráfico a seguir. Suponha que uma bola de massa 50g possua uma velocidade de módulo
igual a 30m/s, ao atingir a raquete, e retorne com a mesma velocidade, em módulo, na
mesma direção. Determine o valor da área hachurada no gráfico.