04 (UFV MG) Um trenó, com massa total de 250kg, desliza no gelo à velocidade de 10 m/s. Se o o seu condutor atirar para trás

Transcrição

1 Arrastão de Física 2 EM 01 ( UNESP SP) Um garoto de 50 kg está parado dentro de um barco de 150 kg nas proximidades da plataforma de um ancoradouro. Nessa situação, o barco flutua em repouso, conforme a figura 1. Em um determinado instante, o garoto salta para o ancoradouro, de modo que, quando abandona o barco, a componente horizontal de sua velocidade tem módulo igual a 0,9 m/s em relação às águas paradas, de acordo com a figura 2. Sabendo que a densidade da água é igual a 10 3 kg/m 3, adotando g = 10 m/s 2 e desprezando a resistência da água ao movimento do barco, calcule o volume de água, em m 3, que a parte submersa do barco desloca quando o garoto está em repouso dentro dele, antes de saltar para o ancoradouro, e o módulo da velocidade horizontal de recuo (Vrec) do barco em relação às águas, em m/s, imediatamente depois que o garoto salta para sair dele. 02 (UPF RS) Em uma mesa de sinuca, uma bola é lançada frontalmente contra outra bola em repouso. Após a colisão, a bola incidente para e a bola alvo (bola atingida) passa a se mover na mesma direção do movimento da bola incidente. Supondo que as bolas tenham massas idênticas, que o choque seja elástico e que a velocidade da bola incidente seja de 2 m/s, qual será, em m/s, a velocidade inicial da bola alvo após a colisão? a) 0,5 b) 1 c) 2 d) 4 e) 8 03 (Ufrj RJ) A figura a seguir representa, uma jangada de comprimento L, em repouso, flutuando em alto mar com o pescador de pé, equidistante das extremidades. Por inadvertência, ele havia levado a jangada para um local onde a Marinha de Guerra estava realizando exercícios de tiro. Assim, em determinado instante, ele percebe um torpedo que se desloca numa direção perpendicular à do comprimento da jangada e que irá atingi la muito próximo de uma de suas extremidades. Para tentar evitar que a jangada seja atingida, o pescador deve correr ao longo da direção AB, aproximando se de A ou de B? Justifique sua resposta. 04 (UFV MG) Um trenó, com massa total de 250kg, desliza no gelo à velocidade de 10 m/s. Se o o seu condutor atirar para trás

2 50 kg de carga à velocidade de 10m/s, a nova velocidade do trenó será de: 05 (Ufjf MG) Um asteróide 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. Super Homem é então convocado para salvar o planeta. Sendo sua massa de 50 kg, qual a velocidade, em relação à Terra, com que ele deve atingir frontalmente o asteróide para que os dois fiquem parados, em relação à Terra, após a colisão (despreze a atração gravitacional da Terra)? a) km/h; b) 500 km/h; c) 250 km/h; d) 80 km/h. e) km/h 06 FUVEST SP) A partícula neutra conhecida como méson Ko é instável e decai, emitindo duas partículas, com massas iguais, uma positiva e outra negativa, chamadas, respectivamente, méson e méson. Em um experimento, foi observado o decaimento de um Ko, em repouso, com emissão do par e. Das figuras a seguir, qual poderia representar as direções e sentidos das velocidades das partículas e no sistema de referência em que o Ko estava em repouso?

3 07 (UFSCAR SP) Uma granada está em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. Ela explode em três pedaços de massas m 1, m 2 e m 3. Após a explosão, que se deu no ponto D, o pedaço de massa m1 se movimenta na direção e sentido do eixo X com velocidade, enquanto o pedaço de massa m 2 se movimenta com velocidade na direção e sentido do eixo Y. Sabendo que m 1 =m 2 e que V 1 =V 2, qual das setas pode indicar a direção e o sentido do movimento de m 3 imediatamente após a explosão? 08 (ITA SP) Todo caçador, ao atirar com um rifle, mantém a arma firmemente apertada contra o ombro evitando assim o coice da mesma. Considere que a massa do atirador é 95,0 kg, a massa do rifle é 5,00 kg e a massa do projétil é 15,0 g a qual é disparada a uma velocidade de 3, m/s. Nestas condições, determine a velocidade de recuo do rifle (Vr) quando se segura muito frouxamente a arma e a velocidade de recuo do atirador (Va) quando ele mantém a arma firmemente apoiada no ombro. 09 (Ufu MG) Um garoto brinca com seu barquinho de papel, que tem uma massa igual a 30 g e está navegando sobre um pequeno lago. Em certo instante, ele coloca sobre o barquinho, sem tocá lo, uma bolinha de isopor e percebe que o barquinho passa a andar com metade de sua velocidade inicial. Seu irmão mais velho, que observa a brincadeira, resolve estimar a massa da bolinha de isopor com base na variação da velocidade do barquinho. Desprezando efeitos relativos ao empuxo, ele conclui que a massa da bolinha é de 10 Exemplos de cálculo do valor do coeficiente de restituição e de classificação de tipos de choques:

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5 11 Choque de uma pequena esfera (por exemplo, bola de tênis ) contra um obstáculo móvel (por exemplo, um ônibus), com: mesmo sentido 12 Como resolver exercícios sobre colisões parcialmente elásticas ou colisões elásticas com massas diferentes: Exercício exemplo: Dois móveis P e Q de massas mp = 2kg e mq = 10kg se movem em sentidos contrários com velocidades VP = 20m/s e VQ = 10m/s e sofrem uma colisão unidimensional parcialmente elástica de coeficiente de restituição igual a 0,8. Calcule suas velocidades após o choque e seus sentidos. Etapas: 1a fazer um desenho dos móveis antes e depois da colisão considerando, por exemplo, que após a colisão os móveis se movam sempre para a direita.

6 2a Calcular as quantidades de movimento do sistema antes e depois do choque, (supondo, por exemplo, velocidades positivas para a direita e negativas para a esquerda ), igualá las e simplificá las. Qa = Qd mpvp + mqvq=mpvp + mqvq 2.(20) + 10.( 10) = 2.VP + 10.VQ 60 = 2.VP + 10.VQ Vp + 5VQ = 30 (equação I) 3a Utilizando o coeficiente de restituição e = 0,8 e = Vrdepois/Vrantes 0,8 = (VQ VP )/30 VQ VP = 24 (equação II) 4a Resolvendo o sistema formado pelas equações I e II isolando V Q em II V Q = 24 V P III substituindo III em I V P + 5(24 + V P) = 30 V P V P = 30 6V P = 150 V P = 25m/s (o móvel P, após o choque, se move para a esquerda com velocidade de 25m/s) VQ VP = 24 VQ ( 25) = 24 V Q = 1m/s (após o choque, o móvel Q também se move para a esquerda com velocidade de 1m/s) 13 MACKENZIE SP) A esfera A, de massa 2 kg e velocidade 10 m/s, colide com outra B de 1 kg, que se encontra inicialmente em repouso. Em seguida, B colide com a parede P. Os choques entre as esferas e entre a esfera B e a parede P são perfeitamente elásticos. Despreze os atritos e o tempo de contato nos choques. A distância percorrida pela esfera A entre o primeiro e o segundo choque com a esfera B é: a) 0,8 m b) 1,0 m c) 1,2 m d) 1,6 m e) 2,0 m 14 (FGV SP) Na loja de um supermercado, uma cliente lança seu carrinho com compras, de massa total 30 kg, em outro carrinho vazio, parado e de massa 20 kg. Ocorre o engate entre ambos e, como consequência do engate, o conjunto dos carrinhos percorre 6,0 m em 4,0 s, perdendo velocidade de modo uniforme até parar. O sistema de carrinhos é considerado isolado durante o engate. A velocidade do carrinho com compras imediatamente antes do engate era, em m/s, de (A) 5,0. (B) 5,5. (C) 6,0. (D) 6,5. (E) 7,0.

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