1. Determine o coeficiente de restituição dos seguintes choques: a

DISCIPLINA
REVISADA
FÍSICA
(rubrica)
PROFESSOR
DATA
RENATO
NOME
2017
Nº
ANO
2º
TURMA
ENSINO
MÉDIO
1. Determine o coeficiente de restituição dos seguintes choques:
a)
b)
c)
d)
e)
2. Classifique os choques do exercício anterior em: elástico, parcialmente elástico e inelástico.
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3. Ao longo de um eixo x, uma partícula A de massa 0,1kg incide com velocidade escalar de 2 m/s
sobre uma partícula B de massa 0,3 kg, inicialmente em repouso. O esquema a seguir ilustra
isso, como também o que sucede após o choque.
a) Mostre que houve conservação da quantidade de movimento do sistema.
b) Calcule o coeficiente de restituição dessa colisão e, a seguir, informe se houve ou não perda
de energiamecânica do sistema nessa colisão.
4. (UFJF-MG – Modificado) Um asteroide aproxima-se perigosamente da Terra ameaçando
destruí-la. Sua massa é de 10 toneladas e sua velocidade de aproximação, em relação à Terra,
é de 100 km/h. O jovem super-homem é, então, convocado para salvar o planeta. Sendo sua
massa de 50 kg, determine:
a) qual a velocidade, em relação à Terra, com que ele deve atingir frontalmente o asteroide
para que os dois fiquem parados, em relação à Terra, após a colisão?
b) Qual é o coeficiente de restituição desse choque?
c) Classifique esse choque em elástico, parcialmente elástico ou inelástico.
5. Um carro de 800kg, parado num sinal vermelho, é abalroado por trás por outro carro, de
1200kg, com uma velocidade de 72km/h. Imediatamente após o choque, os dois carros se
movem juntos. Calcule a velocidade do conjunto logo após a colisão e prove que o choque não
é elástico.
6. O gráfico seguinte representa as velocidades de duas partículas que colidiram, em função do
tempo. As massas são m1 = 6 kg e m2 = 4 kg e todas as velocidades têm a mesma direção.
a) Determine a velocidade da partícula 2 após a colisão.
b) Qual é o coeficiente de restituição desse choque?
c) Classifique esse choque em elástico, parcialmente elástico ou inelástico.
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7. A figura mostra uma pessoa com massa de 60 kg que desliza, sem atrito, do alto de um tobogã
de 7,2 m de altura (ponto A), acoplando-se a um carrinho com massa de 120 kg, que se
encontra em repouso no ponto B. A partir desse instante, a pessoa e o carrinho movem-se
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juntos na água, até parar. A aceleração gravitacional local é 10 m/s .
Determine:
a) A velocidade da pessoa, imediatamente antes do acoplamento.
b) A velocidade do conjunto pessoa-carrinho, imediatamente após o acoplamento.
8. (UNICAMP-SP) Um objeto de massa m1 = 4,0 kg e velocidade v1 = 3,0 m/s choca-se com outro
objeto em repouso, de massa m2 = 2,0 kg.. A colisão ocorre de maneira que a perda de energia
cinética é máxima, mas consistente com o Princípio de Conservação da Quantidade de
Movimento.
a) O módulo da velocidade dos dois carros imediatamente após o choque.
b) O tipo de choque sofrido pelos carros (perfeitamente elástico, parcialmente elástico ou
inelástico).
c) o coeficiente de restituição elástica desse choque.
d) em joules, a quantidade de energia dissipada durante a colisão entre os carros.
9. Um carro de 1500 kg de massa encontra-se parado em um sinal de trânsito, quando é
abalroado na sua traseira por outro carro, de 1000 kg de massa, com velocidade escalar de
módulo igual a 90 km/h. Imediatamente após a colisão, os dois carros movem-se juntos.
Determine:
a) O tipo de choque sofrido pelos carros (perfeitamente elástico, parcialmente elástico ou
inelástico).
b) O módulo da velocidade dos dois carros imediatamente após o choque.
c) o coeficiente de restituição elástica desse choque.
d) em joules, a quantidade de energia dissipada durante a colisão entre os carros.
10. Um filme mostra o Super-Homem, parado no ar, lançando ao espaço um asteroide, com
velocidade igual à de uma bala de fuzil (aproximadamente 800 m/s). O asteroide tem uma
massa aproximadamente igual a mil vezes a massa do Super-Homem. Após esse lançamento,
o Super-Homem permanece em repouso. Caso ele obedecesse às leis da Física, ao invés de
ficar parado, deveria ter adquirido alguma velocidade. Determine a velocidade do SuperHomem em função da velocidade do asteroide.
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11. Uma bola é solta de uma altura H = 100 m. Ela choca-se com o solo, e atinge na volta, uma
altura máxima de 64 m. Sabendo que a aceleração da gravidade é g = 10 m/s², calcular o
coeficiente de restituição.
12. Uma bola de borracha de 0,2 kg cai, a partir do repouso, de uma altura H = 1,6 m e, após o
choque frontal com o solo, retorna até uma altura máxima h = 0,4 m. Adotando g = 10 m/s² e
desprezando a resistência do ar, determine:
a) a perda de energia mecânica da bola nesse choque;
b) o coeficiente de restituição no choque.
13. Abandonando-se um corpo a partir do repouso em um referencial que as forças dissipativas são
desprezíveis, ao atingir o solo, três situações podem ocorrer após o choque:
1. O corpo retorna à altura inicial – choque perfeitamente elástico, pois não haverá
dissipação de energia mecânica.
2. O corpo atinge uma altura menor que a altura inicial – choque parcialmente elástico,
pois haverá dissipação de energia mecânica.
3. O corpo atinge o repouso após o choque – choque inelástico. Aqui cabe uma
observação: após uma colisão perfeitamente inelástica, os corpos passam a ter a
mesma velocidade. Um dos corpos envolvidos é a superfície da Terra, que também é o
referencial e, portanto, em repouso, por isso, nesse caso, não temos movimento após a
colisão e toda a energia mecânica foi dissipada, mas é possível haver movimento após
uma colisão perfeitamente inelástica.
a) Lembrando que o coeficiente de restituição (e) é a razão entre a velocidade relativa de
afastamento (velocidade relativa após a colisão) e a velocidade relativa de aproximação
(velocidade relativa antes da colisão), determine a altura atingida na segunda possibilidade
acima, sendo e = ½.
b) O módulo do impulso de uma força constante pode ser calculado pelo produto do módulo
dessa força pelo tempo de atuação da mesma. Se a força for variável, a expressão anterior
pode ser usada para determinar a força média. O teorema do impulso afirma que o impulso
da força resultante corresponde à variação da quantidade de movimento do corpo.
Considerando o tempo de contato entre o corpo e o solo de 0,01 s, determine a força
resultante média que atua no corpo em cada uma das possibilidades acima.
c) Quando o corpo atinge o solo, temos duas forças agindo sobre ele: o peso, que é vertical
para baixo, e a normal, vertical para cima. Como a força resultante durante a colisão é
vertical para cima (por quê?), o módulo da força normal é maior que o módulo da força peso.
Assim sendo, determine o módulo da força normal nas três situações do item b (FR = N – P).
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14. Complete as lacunas:
(PUCCAMP-SP-Modificado) Sobre o eixo x, ocorre uma colisão frontal elástica entre os corpos
A e B de massas mA = 4,0 kg e mB = 2,0 kg. O corpo A movia-se para a direita a 2,0 m/s,
enquanto B movia-se para a esquerda a 10 m/s. Imediatamente após a colisão, A se moverá
para a __________, a __________ m/s, enquanto B se moverá para a __________, a
__________ m/s.
15. (PUCCAMP-SP-Modificado) Uma esfera de massa m1 = 3,0 kg, movendo-se com velocidade
constante v1 = 2,0 m/s, colide frontalmente e elasticamente com outra esfera de massa m2 = 1,0 kg,
inicialmente em repouso. Determine as velocidades das esferas 1 e 2, imediatamente após o
choque, em m/s.
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