Impulso . doc - Física - Marcos Antonio Flor Reinaldo
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| Home | Índice | Anterior | Próximo | Fisica Impulso . doc Momento Linear Quantidade de Movimento ou Momento Linear ( p ) [ kg . m / s = N . s ] p Marcos Antonio Flor Reinaldo =mv Sistema e Meio psistema = ( m1 v1 ) + ( m2 v2 ) + ... A quantidade de movimento total de um sistema só pode ser alterada por meio e forças externas que atuem sobre ele, assim sendo, o momento linear de um sistema isolado ( onde não atuem forças externas ), permanece constante, em módulo e direção e sentido. Momento Força Linear, p v =m t t v =a t , Impulso p =ma t , pinicial = pfinal psistema = zero p = m v = e ma=F Sistemas Isolados O Impulso é igual a variação do Momento Linear p =F t , p = F t = p = m v = F t A área de um gráfico F = f ( t ) nos fornece o impulso experimentado por um corpo, ou ainda, a variação de seu momento linear; Unidimensionais choque frontal Colisões < Bidimensionais choque lateral Tridimensionais choque espacial Variação da Energia Variação do Momento Tipo de colisão Cinética EC Linear p Perfeitamente elástica = zero Inelástica = zero zero Completamente inelástica zero Colisões Completamente Inelásticas - são aquelas onde os corpos se unem após a colisão, formando assim, um só corpo de massa igual a soma das massas dos corpos que constituem o sistema. Neste tipo de colisão, a energia mecânica do sistema após a colisão é menor do que a que ele possuía antes da colisão. Grandeza Símbolo Unidade ( S. I. ) Aceleração A m / s2 Deslocamento m S Energia cinética Ec J Força F N Impulso kg . m / s = N . s Massa M kg Momento linear p kg . m / s = N . s Tempo t s Trabalho W J Velocidade v m/s Exercícios : 1 - Ao bloquear uma cortada em um jogo de vôlei, um jogador devolve a bola ao campo adversário com a mesma velocidade com que ela atingiu seus pulsos. A massa da bola é de 250 g, sua velocidade é de 20 m/s e a duração do impacto é de 0,1 s. Qual é o módulo da força média que o jogador imprimiu a bola no momento do bloqueio ? |F| = 100 N 2 - Após o chute para a cobrança de uma penalidade, uma bola de futebol de massa igual a 400 g saia com velocidade de 24 m/s. Sabendo que o tempo de contato entre o pé do jogador e a bola foi de 0,03 s , calcule o módulo da força média exercida sobre a bola. |F| = 320 N 3 - Um carrinho de massa 2 kg move-se ao longo de um trilho horizontal com velocidade de 0,5 m/s. O carrinho choca-se com um obstáculo fixo na extremidade do trilho e retorna com velocidade de módulo 0,2 m/s. Calcule o módulo da força média exercida sobre o carrinho, sabendo que o impacto teve duração de 0,1 s. |F| = 14 N 4 - Um móvel com massa de 2 kg e velocidade de 3 m/s sofre a ação de uma força constante, passando a apresentar, depois de 10 s, uma velocidade de 8 m/s. Determine o valor da força que agiu sobre o corpo. F=1N 5 - Uma bola de beisebol de massa 160 g é rebatida por um taco quando se movimentava horizontalmente com velocidade de 30 m/s. Depois da batida, a bola deixa o taco com velocidade de 40 m/s e em sentido oposto ao do seu movimento inicial. Calcule o módulo da força média aplicada sobre a bola sabendo que o taco e a bola permaneceram em contato durante 10-3 s. |F| = 1,1 x 104 N 6 - Uma bola de massa 1,5 kg e velocidade 4 m/s incide perpendicularmente em um muro, sendo rebatida sem perda de energia cinética. Sabendo que o intervalo de tempo do choque foi de 0,2 s, calcule o módulo da força média que atuou sobre a bola. F = 60 N 7 - Uma espingarda de massa igual a 2 kg, inicialmente em repouso, dispara na horizontal uma bala de 50 g com velocidade de 400 m/s. A arma, apoiada no ombro do atirador, empurra-o, deslocando-se durante 0,5 s até parar. Calcule a velocidade de recuo da arma e a força média aplicada por ela sobre o atirador. - 10 m/s ; 40 N 8 - Uma bola de pingue-pongue cai verticalmente sobre o solo com velocidade de 10 m/s, refletindo e retornando com velocidade de 8 m/s. Supondo que o módulo da força média exercida sobre a bola seja de 180 N e que o tempo que ela fica em contato com o solo seja de 10-3 s, qual é a massa da bola ? m = 10 g 9 - Uma força constante de intensidade 5 N é a única força que atua sobre um corpo que parte do repouso e, após 4 s, atinge a velocidade de 5 m/s. Qual é a massa do corpo ? m = 4 kg 10 - Um corpo com massa de 10 kg, inicialmente com velocidade de 2 m/s, sofre a ação de uma força constante de 20_N, passando a apresentar, depois de um certo tempo, uma velocidade de 10 m/s. Determine o intervalo de tempo durante o qual a força agiu sobre o corpo. t=4s 11 - Um carro de massa 500 kg, carregado com 1 000 kg de areia, desliza sobre uma superfície horizontal sem atrito, com velocidade de 10 m/s. Um furo é aberto no assoalho e a areia começa a escoar-se verticalmente em relação ao carro. Qual será a velocidade do carro quando metade da areia tiver escoado ? v = 15 m/s 12 - Um pequeno vagão de massa 90 kg, rola, à velocidade de 10 m/s sobre um trilho horizontal. Num certo instante, de uma correia transportadora cai verticalmente sobre o vagão um saco de areia contendo 60 kg. Determinar a velocidade do vagão carregado. 6 m/s 13 - Um projétil de massa 50 g, animado com velocidade de 700 m/s, atinge um bloco de madeira com massa de 450 g, inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal e sem atrito. A bala aloja-se no bloco após o impacto. Qual a velocidade final adquirida pelo conjunto ? 70 m/s 14 - Um trenó de massa 6 kg desloca-se no gelo com velocidade de 15 m/s quando um pacote de 18 kg cai verticalmente sobre ele. Qual a velocidade final do conjunto ? v = 3,75 m/s 15 - Um vagão de carga com massa de 10 T e aberto na parte superior, desliza sobre um trilho horizontal sem atrito, à velocidade de 0,6 m/s, quando começa uma forte chuva, onde os pingos caem verticalmente. Qual será a velocidade do vagão quando 500 kg de água tenham se acumulado em seu interior ? v = 0,57 m/s 16 - Um vagão de carga com massa de 40 T se desloca a 2,5 m/s e colide com outro de massa 25 T que viaja no mesmo sentido, mas com velocidade de 1,5 m/s. Supondo que após a colisão os dois vagões passem a se mover juntos, calcule a velocidade final do sistema. v = 2,12 m/s 17 - Um canhão de massa 300 kg dispara horizontalmente uma bala de massa 2 kg, com velocidade de 500 m/s. Qual a velocidade de recuo do canhão ? 18 - Um rifle de massa 30 kg dispara horizontalmente uma bala de massa 50 g com velocidade de 400 m/s. Qual a velocidade de recuo do rifle ? vr = - 0,67 m/s 19 - Uma espingarda de massa igual a 3 kg, inicialmente em repouso, dispara na horizontal uma bala de 50 g com velocidade de 400 m/s. A arma, apoiada no ombro do atirador, empurra-o, deslocando-se durante 0,5 s até parar. Calcule a velocidade de recuo da arma e a força média aplicada por ela sobre o atirador. vR = - 6,67 m/s ; | F | = 40 N 20 - Uma esfera de massa 0,6 kg está se deslocando com velocidade de 8 m/s. Num certo instante, ela se fragmenta em dois pedaços A e B, tal que o fragmento A se desloca com velocidade de 12 m/s, numa direção que forma um ângulo de 60º com a direção inicial. O fragmento B desloca-se numa direção ortogonal à do fragmento A, formando, em conseqüência, um ângulo de 30º com a direção inicial. Pede-se determinar as massas dos dois fragmentos e a velocidade do fragmento B. mA = 0,2 kg ; mB = 0,4 kg ; vB = 10,39 m/s Gráficos : 1 - O gráfico ao lado mostra a variação da força aplicada a um corpo de massa 0,5 kg, inicialmente em repouso. Qual a sua velocidade depois de 20 s ? v = 160 m/s 2 - O gráfico ao lado representa a variação da força aplicada sobre um corpo de massa 5 kg, cuja velocidade inicial é de 10 m/s. Que velocidade o corpo terá após 6 s ? v = 19 m/s 3 - Um corpo com massa de 10 kg move-se com velocidade de 10 m/s. Em t = 0 s, passa a atuar sobre ele uma força F na mesma direção e sentido do movimento inicial, conforme o gráfico ao lado. Qual será a velocidade do corpo no instante t = 3 s ? 30 m/s 4 - A intensidade da força que age num corpo de massa 5 kg, fazendo-o percorrer uma trajetória retilínea a partir do repouso, varia conforme o gráfico ao lado. Pede-se determinar a velocidade do corpo no instante 20 s. 60 m/s 5 - O gráfico ao lado representa a variação da força aplicada sobre um corpo de massa 20 kg, cuja velocidade inicial é de 2 m/s. Determine a velocidade do corpo nos instantes 8 s e 10 s. v8 = 14 m/s ; v10 = 16 m/s 6 - O gráfico ao lado representa a variação da força aplicada sobre um corpo de massa 900 g, cuja velocidade inicial é de 5 m/s. Determine a velocidade do corpo aos 10 s de movimento. v = 316,11 m/s | Home | Índice | Anterior | Próximo |
