Aluno(a): Turma: N.º: a) Qual é a velocidade do bloco no instante t = 3 s? b) Qual é a intensidade da força média entre os instantes t = 0 e t = 3 s?

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1 P3 simulado DISCIPLINA: FÍSICA NOTA: 2ª SÉRIE do Ensino Médio SEGUNDO BIMESTRE Professor(a): MANUEL Data: / /17 Aluno(a): Turma: N.º: QUESTÃO 01 Um bloco de massa 2,0 kg tem movimento retilíneo e uniforme de velocidade v0 = 7,0 m/s. A partir do instante t = 0 passa a agir sobre o bloco uma força F de direção constante figura (b) que obedece ao gráfico da figura (a). a) Qual é a velocidade do bloco no instante t = 3 s? b) Qual é a intensidade da força média entre os inst t = 0 e t = 3 s? QUESTÃO 02 Um carrinho de 1 kg com um tijolo também de 1 kg movimenta-se com velocidade de 2 m/s. Se alguém retirar repentinamente o tijolo do carrinho, o valor da velocidade do carrinho vai variar? Se você respondeu SIM à pergunta anterior, que velocidade adquiriria o carrinho? QUESTÃO 03 Um corpo de massa m = 2 kg, inicialmente em repouso, está sob a ação da força resultante F de direção constante, cuja intensidade varia com o tempo, conforme o gráfico. Determine: a) A intensidade do impulso da força F no intervalo de tempo de 0 a 20 s; b) A velocidade do corpo no instante t = 20 s. QUESTÃO 04 Um carrinho de massa m1= 120 kg desloca-se horizontalmente com velocidade v1= 15 m/s. Um bloco de massa m2= 30 kg cai de uma altura muito pequena, verticalmente sobre o carrinho, aderindo a ele. Determine o valor da velocidade final vf com que o conjunto (carrinho + bloco) se move. 1

2 QUESTÃO 05 A intensidade de uma força horizontal aplicada sobre um corpo de massa igual a 35 kg, inicialmente em repouso, varia com o tempo, conforme indica o gráfico. a) Qual a intensidade do impulso dessa força no intervalo de 0 a 6 s? b) Qual a velocidade do corpo no instante 6 s? QUESTÃO 06. Uma esfera se movimenta a uma velocidade V1, quando se choca frontalmente com outra, idêntica a ela, que está em repouso. Se entre elas ocorre um choque perfeitamente elástico, determine: a) As velocidades dos corpos imediatamente após a colisão; b) Esboce o gráfico da velocidade em função do tempo; c) Verificando os resultados obtidos, generalize a conclusão a respeito de choques frontais, perfeitamente elásticos, entre corpos de mesma massa, explicando o que ocorre com as suas velocidades. QUESTÃO 07 O gráfico representa a força resultante sobre um carrinho de supermercado de massa total 40 kg, inicialmente em repouso. Qual 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. a) 15 N b) 17 N c) 19 N d) 21 N e) 23 N QUESTÃO 08 Sobre um carrinho de massa m = 2,0 kg, inicialmente em repouso, atuou uma força constante de intensidade 12 N, conforme mostra a figura. Determine o módulo da velocidade adquirida pelo carrinho após 5,0 s de movimento. 2

3 QUESTÃO 09 Considere as informações descritas no quadro ao lado. Levando em conta que a massa da bola de futebol é igual a 0,45 kg e que sua velocidade imediatamente da colisão era de 15 m/s, determine o módulo da velocidade da bola imediatamente após a pancada no rosto do jogador. Para os cálculos foram contados os quadradinhos contidos na área sob a curva do gráfico tendo sido encontrados aproximadamente 90 quadradinhos. Sugestão: A área sob a curva é numericamente igual ao impulso. Use o teorema do impulso QUESTÃO 10 Um procedimento comum na indústria automobilística é o chamado crash test, simulação na qual se imitam as condições reais de uma colisão de veículos contra obstáculos fixos ou entre dois veículos. Bonecos são colocados em posições estratégicas dentro do veículo teste, para que possam ser observadas as consequências de um eventual acidente. A imagem reproduz uma dessas simulações. Nela se vê o airbag protegendo o boneco do choque contra o volante. Considere que a massa do veículo é kg e a do boneco, 80 kg. Considere também que, ao bater, o veículo estava a 72 km/h e parou completamente em 0,1 s. Determine a força média aplicada ao sistema boneco-veículo enquanto ele está em contato com o obstáculo. Sugestão: Use o teorema do Impulso QUESTÃO 11 Duas esferas de mesmo raio movimentam-se de tal forma que seus centros percorrem a mesma reta, em sentidos opostos, com as velocidades de 6 m/s e 2 m/s. As massas das esferas são 5 kg e 3 kg, respectivamente. Sabendo-se que o coeficiente de restituição vale 0,8, determine: a) As velocidades dos corpos imediatamente após a colisão; b) Esboce o gráfico das velocidades em função do tempo; c) A energia dissipada na colisão. 3

4 QUESTÃO 12 Em um sistema, constituído de duas partículas A e B, realiza-se uma colisão perfeitamente elástica em um plano horizontal sem atrito. Antes da colisão, A tem velocidade escalar de 20 m/s e B está em repouso. Após a colisão, A fica parado. As partículas A e B têm massas respectivamente iguais a M e 2M. Calcule o coeficiente de restituição nesta colisão. DADO: e = Vafastamento/Vaproximação QUESTÃO 13 Dado o gráfico Determine: a) o impulso nos intervalos 0 a 10 segundos. b) a intensidade da força constante que produz o mesmo impulso que a força dada no intervalo de 0 s a 10 s. QUESTÃO 14 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 energia mecânica do sistema nessa colisão. QUESTÃO 15 O gráfico abaixo representa as velocidades escalares de duas pequenas esferas, A e B, que realizam uma colisão frontal (com faixa de duração em destaque no gráfico). Determine: a) O coeficiente de restituição entre A e B. b) A relação entre as massas de A e B. 4

5 QUESTÃO 16 Determine o coeficiente de restituição dos seguintes choques: a) 10m/s 10m/s b) 6m/s 6m/s 4m/s 4m/s c) 5m/s 1m/s d) 10m/s 4m/s 1m/s 5m/s e) (parados) QUESTÃO 17 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. 5

6 QUESTÃO 18 Em uma colisão com o chão, após uma queda livre vertical, uma esfera dissipa 36% de sua energia mecânica. Supondo que a esfera partiu do repouso de uma altura H = 1,0m e desprezando a resistência do ar, calcule: a) a altura máxima h atingida após a colisão. b) o coeficiente de restituição na colisão. QUESTÃO 19 Duas partículas A e B, constituindo um Sistema isolado, realizam uma colisão em um plano horizontal sem atrito. Antes da colisão, A tem velocidade escalar de 10m/s e B está em repouso. Após a colisão A fica parado. As partículas A e B têm massas respectivamente iguais a M e 2M. Verifique quais as proposições corretas e dê como resposta a soma dos números associados às proposições corretas. (01) Haverá conservação da soma das quantidades de movimento das partículas A e B. (02) A velocidade escalar de B, após a colisão, vale 5,0 m/s. (04) O coeficiente de restituição nesta colisão vale 0,50. (08) Haverá conservação de energia mecânica do Sistema formado pelas partículas A e B a) 07 b) 06 c) 05 d) 09 e) 11 QUESTÃO 20 Duas esferas A e B realizam uma colisão unidimensional e elástica, em uma canaleta horizontal e sem atrito. Antes da colisão a esfera A tem uma velocidade escalar V0 e a esfera B está em repouso. A massa da esfera A é três vezes maior que a massa da esfera B e não se considera rotação das esferas. A fração da energia cinética de A que é transferida para B: a) é de 50% b) é de 25% c) é de 75% d) é de 100% e) depende do valor de V0 6