Lista de Exercícios n. 7 – Impulso e Quantidade de Movimento

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA
CÂMPUS ITAJAÍ - CURSO: GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA: FÍSICA I (FUNDAMENTOS DE MECÂNICA) – SEMESTRE: 2016/2
PROFESSOR: ANAXIMANDRO DALRI MERIZIO
Lista de Exercícios n. 7 – Impulso e Quantidade de Movimento, Princípio da Conservação da
Quantidade de Movimento
F (N)
9
1 – Um corpo de massa igual a 1 kg encontra-se
inicialmente em repouso sobre uma superfície plana e
horizontal. Em um determinado instante, uma força
⃗
F , paralela ao plano, passa a atuar sobre o corpo. O
F ao
gráfico ao lado fornece a intensidade da força ⃗
longo do tempo. Determine a velocidade do corpo no
instante no instante t = 8 s.
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
t(s)
2 – Um corpo de massa igual a 6 kg move-se para a direita com velocidade de módulo igual a 10 m/s,
sobre uma superfície plana e horizontal sem atrito, conforme
mostra a figura ao lado. Em determinado instante, passa a atuar
F , paralela à superfície e cujo
sobre o corpo uma força ⃗
módulo é dado pela equação F(t) = 5t2 + 4, em que t está em
segundos e F está em newtons. Determine a velocidade no
instante t = 5 s.
3 – Uma bola de massa igual a 70 g, movendo-se em linha reta, atinge uma parede com uma velocidade
de módulo igual a 30 m/s e volta na mesma direção com velocidade de módulo igual 20 m/s. O tempo de
contato entre a bola e a parede foi igual a 0,40 s, determine a intensidade da força aplicada pela parede
sobre a bola.
4 – A figura abaixo mostra uma esfera de massa igual a 100 g que move-se com velocidade de módulo
igual a 8 m/s e o vetor velocidade forma um ângulo de 50º em relação à superfície. Após a colisão contra
a superfície abaixo, a esfera movimenta-se com velocidade de módulo igual a 6 m/s e o vetor velocidade
forma um ângulo de 40º em relação à superfície. O tempo de contato entre a superfície e a esfera foi
igual a 0,20 s. Determine a intensidade da força exercída pela superfície sobre a esfera.
5 – Um corpo A de massa igual a mA move-se com
velocidade de módulo igual a VA e atinge um corpo B, de
massa igual a mB e que encontra-se em repouso, que está
conectado ao teto por um fio, conforme mostra a figura
ao lado. Após a colisão, o corpo A fica dentro do corpo
B. Determine a altura máxima atingida pelos dois corpos
após a colisão. Forneça o resultado em função de VA, mA,
mB e g.
6 - Uma partícula A, de massa igual a m A,
move-se para a direita com velocidade de
módulo igual VA e colide contra uma partícula
B, de massa igual a m B e que encontra-se
inicialmente em repouso. Após a colisão, o
vetor velocidade da partícula A forma um
ângulo α em relação à horizontal e o vetor
velocidade da partícula B forma um ângulo β
em relação à horizontal. A figura ao lado
mostra as partículas antes e depois da colisão.
Determine o módulo da velocidade da partícula
A após a colisão em função de VA, α e β.
7 – Um projetista desenvolveu um dispositivo para lançamento de partículas, conforme mostra a figura
abaixo. O dispositivo encontra-se em repouso. Dentro do dispositivo existem cinco partículas. Cada
partícula possui massa igual a 1 kg e o dispositivo vazio possui massa igual a 40 kg. Despreze o atrito
entre o solo e o dispositivo. O dispositivo lança, horizontalmente e para a esquerda, cada partícula com
velocidade de módulo igual a 20 m/s. Determine o módulo da velocidade do dispositivo após o
lançamento da terceira partícula.
8 – Uma esfera, conectada ao teto por uma corda, é solta do
ponto A. Após atingir o ponto mais baixo da sua trajetória, a
esfera colide contra outra esfera, que está em repouso e
também está conectada ao teto por uma corda, conforme
mostra a figura ao lado. A colisão entre as duas esferas foi
elástica. Determine a velocidade da esfera B após a colisão.
Cada esfera tem massa igual a 2 kg. O comprimento de cada
corda é igual a 1 m.