Tecnologia Consciente: Um desafio para a sociedade. Aluno:__________________________________________________ ___________ Série: PROFESSOR(a): A. BARROS Turma: Data: ___/___/16 Nota:__________ ___ QUANTIDADE DE MOVIMENTO LINEAR Questão 01 - (UFSC) Durante as festividades comemorativas da Queda da Bastilha, na França, realizadas em 14 de julho de 2005, foram lançados fogos de artifício em homenagem ao Brasil. Durante os fogos, suponha que um rojão com defeito, lançado obliquamente, tenha explodido no ponto mais alto de sua trajetória, partindo-se em apenas dois pedaços que, imediatamente após a explosão, possuíam quantidades de movimento P1 e P2 . Considerando-se que todos os movimentos ocorrem em um mesmo plano vertical, assinale a(s) proposição(ões) que apresenta(m) o(s) par(es) de vetores P1 e P2 fisicamente possível(eis). 01. 02. 08. 16. 04. 14 N e) v Questão 03 - (UERJ) Considere um patinador X que colide elasticamente com a parede P de uma sala. Os diagramas abaixo mostram segmentos orientados indicando as possíveis forças que agem no patinador e na parede, durante e após a colisão. Note que segmento nulo indica força nula. Questão 02 - (FUVEST SP) Núcleos atômicos instáveis, existentes na natureza e denominados isótopos radioativos, emitem radiação espontaneamente. Tal é o caso do Carbono-14 (14C ), um emissor de partículas beta (–). Neste processo, o núcleo de 14C deixa de existir e se transforma em um núcleo de Nitrogênio-14 (14N), com a emissão de um anti-neutrino v e uma partícula – : 14C 14N + – + v Os vetores quantidade de movimento das partículas, em uma mesma escala, resultantes do decaimento beta de um núcleo de 14C, em repouso, poderiam ser melhor representados, no plano do papel, pela figura: Supondo desprezível qualquer atrito, o diagrama que melhor representa essas forças é designado por: a) a) I 1 4 N v 14 N c) III d) IV Questão 04 - (UFGD) No estacionamento de um supermercado, o veículo A, de massa 2000 kg, colide de frente contra a lateral do veículo B, de massa 1500 kg, que estava em repouso, conforme ilustrado na imagem a seguir. b) b) II v 1 4 c) v N v d) 14 N Imediatamente após a colisão, os dois veículos permanecem em movimento, presos um ao outro, e sua velocidade é estimada em 4 m/s. Desconsiderando perdas por atrito, qual era, aproximadamente, a velocidade do veículo A antes da colisão? a) 7 km/h km/h d) 5 m/s b) –4 m/s e) 14 m/s c) 25 Questão 05 - (UFU MG) Sobre uma mesa de bilhar, uma pessoa atira a bola 1 com velocidade de 10m/s, que colide de modo perfeitamente elástico com a bola 2, que estava inicialmente parada. Ambas possuem a mesma massa. Como o choque não foi frontal, a bola 2 passou a se deslocar em uma direção que forma um ângulo de 60º com a direção inicial do movimento da bola 1, conforme ilustra o esquema a seguir: Questão 08 - (IME RJ) A partir da situação relatada, o valor da velocidade da bola 2, após o impacto, será de: a) 5 3 m/s b) 10 m/s c) d) 5 m/s 3 m/s Questão 06 - (FGV) Em algumas estações de trem, há rígidas molas no fim dos trilhos com a finalidade de amortecer eventual colisão de um trem, cujo maquinista não consiga pará-lo corretamente junto à plataforma. Certa composição, de massa total 2 m, parada bem próximo à mola de constante k, relaxada, recebe um impacto de outra composição, de massa m, vindo a uma velocidade v, que acaba engatando na primeira. Ambas vão comprimir a mola, causando-lhe uma deformação máxima x ao pararem instantaneamente, como mostram os esquemas. Duas bolas, 1 e 2, movem-se em um piso perfeitamente liso. A bola 1, de massa m1 = 2 kg, move-se no sentido da esquerda para direita com velocidade v1 = 1 m/s. A bola 2, de massa m2 = 1 kg, move-se com ângulo de 60º com o eixo x, com velocidade v2 = 2 m/s. Sabe-se que o coeficiente de atrito cinético entre as bolas e o piso rugoso é 0,10 sec2 e a aceleração gravitacional é 10 m/s2. Ao colidirem, permanecem unidas após o choque e movimentam-se em um outro piso rugoso, conforme mostra a figura. A distância percorrida, em metros, pelo conjunto bola 1 e bola 2 até parar é igual a a) 0,2 d) 0,9 b) 0,5 e) 1,2 c) 0,7 Questão 09 - (UFTM) Num jogo de sinuca, a bola branca é lançada com velocidade V1 de módulo igual a 2 m/s contra a bola preta, que está em repouso no ponto P, colidindo com ela nesse ponto. Desprezando a ação de agentes externos e dissipativos, a expressão de x, em função de k, m e v, será a) x = (m v)/(3 k). k). c) x = (v/3) (m / k ) . b) x = (m v2)/(3 d) x v (3 m) / k . e) x v m /(3k) Imediatamente após a colisão, as bolas movem-se perpendicularmente uma a outra, a bola branca com velocidade Questão 07 - (FUVEST SP) Uma pequena bola de borracha maciça é solta do repouso de uma altura de 1 m em relação a um piso liso e sólido. A colisão da bola com o piso tem coeficiente de restituição = 0,8. A altura máxima atingida pela bola, depois da sua terceira colisão com o piso, é V’1 de módulo igual a 3 m/s e a bola preta com velocidade V’2, dirigindo-se para a caçapa, numa direção perpendicular à tabela, conforme indica a figura. NOTE E ADOTE = V2f/V2i, em que Vf e Vi são, respectivamente, os módulos das velocidades da bola logo após e imediatamente antes da colisão com o piso. Aceleração da gravidade g = 10 m/s2. a) 0,80 m. d) 0,51 m. b) 0,76 m. e) 0,20 m. c) 0,64 m. FÍSICA A PQAB NO GÁS! 2 a) Qual a velocidade dos veículos imediatamente após o impacto? b) Qual a fração da energia cinética inicial do automóvel que foi transformada em energia potencial gravitacional, sabendo-se que o centro de massa do mesmo subiu 50 cm? Considerando que as bolas tenham massas iguais, o módulo de V’ 2, em m/s, é a) 3 b) d) 3 2 e) 0,5 2 c) 1 Questão 10 - (UFES) Uma mola ideal de constante elástica k lança dois blocos unidos por um dispositivo de massa desprezível. O bloco mais próximo da mola tem massa M e o outro tem massa 3M. Após o lançamento, os blocos se movem sobre uma superfície plana, horizontal e lisa. Questão 12 - (UFRN) O pêndulo balístico foi um dispositivo bastante usado pelos peritos em armas de fogo para medir a velocidade de um projétil, antes da invenção de aparelhos eletrônicos para esse fim. Um pêndulo desse tipo pode ser feito com um bloco de madeira suspenso por cordas, como ilustrado ao lado. Nessa ilustração, uma bala de massa m, vindo horizontalmente com velocidade v, fica cravada no pêndulo de massa M e o conjunto “bala-bloco” se eleva até uma altura h. Para fins de análise, considere g o valor da aceleração da gravidade local e suponha que a colisão, perfeitamente inelástica, seja instantânea. Face ao acima exposto, pode-se afirmar que a velocidade da bala, ao atingir o pêndulo, é: a) Sabendo que a mola estava comprimida de x0 antes do lançamento, determine o módulo da velocidade dos blocos após o lançamento. Em um determinado instante, após o lançamento, o dispositivo (explosivo) que une os blocos é acionado, lançando o bloco de massa M de volta contra a mola. b) Sabendo que o bloco de massa M, ao retornar, comprime a mola x de 0 , determine os módulos das velocidades dos blocos de 4 massa M e de massa 3M imediatamente após a separação. O bloco de massa 3M, após a separação, continua movendo-se no mesmo sentido até chegar a uma região da superfície não lisa AB, muito extensa. c) Sabendo que o coeficiente de atrito cinético entre a região não lisa e o bloco de massa 3M é , determine a distância percorrida por esse bloco na região não lisa. Questão 11 - (UNICAMP SP) O chamado “pára-choque alicate” foi projetado e desenvolvido na Unicamp com o objetivo de minimizar alguns problemas com acidentes. No caso de uma colisão de um carro contra a traseira de um caminhão, a malha de aço de um pára-choque alicate instalado no caminhão prende o carro e o ergue do chão pela plataforma, evitando, assim, o chamado “efeito guilhotina”. Imagine a seguinte situação: um caminhão de 6000 kg está a 54 km/h e o automóvel que o segue, de massa igual a 2000 kg, está a 72 km/h. O automóvel colide contra a malha, subindo na rampa. Após o impacto, os veículos permanecem engatados um ao outro. Representação esquemática do pêndulo balístico imediatamente antes da colisão com a bala e após o sistema (“bala-bloco”) atingir a altura h. mM mM a) v b) v 2gh 2gh M m m M c) v d) v 2gh 2gh mM mM Questão 13 - (UEPB) Em um cruzamento da cidade de Campina Grande, durante uma manhã de muita chuva, um automóvel compacto com massa de 1600 kg se desloca de oeste para o leste, a uma velocidade de 30 m/s e colide com uma “pickup” (camionete) com massa de 2400 kg que se deslocava do sul para o norte, avançando o sinal vermelho, a uma velocidade de 15 m/s, conforme a figura ao lado. Felizmente, todos as pessoas, nesses veículos, usavam cintos de segurança e ninguém se feriu. Porém, os dois veículos se engavetaram e passaram a se deslocar, após a colisão, como um único corpo, na direção nordeste. Desprezando o atrito entre os veículos e a estrada, a velocidade dos carros unidos após a colisão, em m/s, vale: FÍSICA A PQAB NO GÁS! 3 a) 18 d) 20 b) 16 e) 15 c) 22 Questão 14 - (UNESP) Um corpo de 6,0 kg, deslocando-se com velocidade « na direção e sentido de um eixo x e livre de forças externas, explode, separando-se em dois pedaços, A e B, de massas mA e mB, respectivamente. Após a explosão, A e B passam a se deslocar no plano xOy, afastando-se do ponto O com velocidades vA e vB, respectivamente, segundo as direções representadas esquematicamente por linhas pontilhadas na figura. GABARITO: 1) Gab: 09 4) Gab: C 7) Gab: D 10) Gab: a) Sendo v o módulo da velocidade inicial e sabendo que os módulos das componentes vetoriais de vA e vB na direção de x valem, respectivamente, v/2 e 2v, determine as massas mA e mB. b) Sendo vAY e vBY, respectivamente, os módulos das componentes de vA e vB, na direção de y, determine a razão vAY/vBY. a) v 0 x0 2 b) v1 v0 c) d 2 2) Gab: D 5) Gab: D 8) Gab: B 3) Gab: A 6) Gab: E 9) Gab: C k M x0 4 k M e v2 3x 0 4 k M 9kx02 32Mg 11) Gab: 38. (Unifesp 2007) A figura mostra a situação anterior a um choque elástico de três bolas idênticas. A bola 1 tem velocidade v1 as bolas 2 e 3 estão em repouso (fig. 1). Depois do choque, as bolas passam a ter velocidades v1´, v2´‚ e v3´. A alternativa que representa uma situação possível para o movimento dessas bolas depois do choque é: 12) Gab: B 14) a) 4,0 kg e 2,0 kg b) ½ 13) Gab: E 15) Gab: C FÍSICA A PQAB NO GÁS! 4