Módulo 01 - Impulso Quantidade de Movimento Colísões.

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1 3 ano Prof. Ulisses Módulo 01 - Impulso Quantidade de Movimento Colísões. Questão 01) Em certo ensaio técnico, verificou-se que um corpo submetido à ação de uma força resultante constante, de intensidade igual 40 N, tem sua velocidade variando, em função do tempo, de acordo com o gráfico abaixo. No instante t = 0 s, o vetor quantidade de movimento desse corpo tinha intensidade: a) 35 N.s b) 50 N.s c) 65 N.s d) 80 N.s e) 95 N.s Questão 02) Devido a uma pane mecânica, três amigos precisaram empurrar um carro para movê-lo para um lugar seguro. A massa do veículo mais a do motorista que o guiava era de kg. O gráfico a seguir mostra como variou a força total horizontal aplicada pelos amigos sobre o veículo em função do tempo.

2 Sabendo-se que durante todo o tempo também atuou sobre o veículo uma força resistiva total, horizontal e constante, de 200 N, e que no instante t = 0 o carro estava parado, a velocidade atingida pelo veículo, em m/s, ao final dos 10 s em que foi empurrado, foi de a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. Questão 03) Uma marreta golpeia uma ponteira de aço que se encontra apoiada em uma parede. O golpe exerce uma força variável sobre a ponteira, de acordo com o gráfico que representa todo o tempo da interação. Se nessas condições a ponteira de massa 0,1 kg, inicialmente em repouso, não estivesse tocando a parede, após a interação com a marreta, adquiriria uma velocidade, em m/s, igual a a) 5. b) 10. c) 20. d) 25. e) 30.

3 Questão 04) O pêndulo mostrado na figura é abandonado de uma altura h=20,0cm. Desprezando-se os efeitos da resistência do ar e considerando-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10m/s 2, é correto afirmar que a massa pendular de 100,0g tem, no ponto inferior da sua trajetória, o módulo da quantidade de movimento, no SI, igual a a) 1, b) 2, c) 1, d) 2, e) 3, Questão 05) O futebol é um assunto em alta nesse ano de O principal motivo é a realização da Copa do Mundo no Brasil. Para tentar motivar seus alunos, um professor elaborou a seguinte questão: Um jogador de futebol bate uma falta. A bola sai em linha reta e choca-se com o travessão, mudando sua trajetória em uma direção perpendicular à inicial. A velocidade da bola, por sua vez, se mantém com o mesmo valor imediatamente antes e depois a colisão, como mostra a figura a seguir. Logo após, o professor, faz algumas afirmações. Imagine que você é um aluno desse professor e marque com V as afirmações verdadeiras e com F as falsas. ( ) A quantidade de movimento da bola imediatamente antes e depois da colisão é a mesma. ( ) Houve variação da quantidade de movimento da bola quando ela chocou-se com o travessão.

4 ( ) O impulso que o travessão aplicou sobre a bola não variou sua quantidade de movimento. ( ) A quantidade de movimento da bola imediatamente antes e depois da colisão variou, porém, sua energia cinética manteve-se constante. ( ) O travessão provocou um impulso sobre a bola que variou sua quantidade de movimento. A sequência correta, de cima para baixo, é: a) V - F - V - F - F b) F - V - F - V - V c) F - F - F - V - V d) V - F - F - V V Questão 06) Uma bola de borracha é solta de uma altura de 5 m e cai livremente, chocando-se diversas vezes com um piso rígido. Observa-se que, após cada colisão, a bola sobe e atinge uma altura que corresponde a 80% da altura anterior. Após a terceira colisão, com o piso rígido, a bola atinge uma altura aproximadamente, em metros, de: a) 4,0 b) 3,2 c) 2,5 d) 1,0 Questão 07) Em uma partida de bilhar, a bola branca colide com a bola verde, que se encontrava inicialmente parada e, imediatamente após o choque, as duas bolas passam a se mover com a mesma velocidade. Se as massas das duas bolas são iguais, pode-se afirmar corretamente que, comparando antes e depois do choque, a energia cinética e a quantidade de movimento totais das duas bolas, respectivamente, a) aumentou e diminuiu. b) diminuiu e permaneceu constante. c) permaneceu constante e permaneceu constante. d) permaneceu constante e diminuiu. e) diminuiu e diminuiu. Questão 08) Em uma partida de tênis, após um saque, a bola, de massa aproximadamente igual a 0,06 kg, pode atingir o solo com uma velocidade de 60 m/s. Admitindo que a bola esteja em repouso no momento em que a raquete colide contra ela, determine, no SI, as variações de sua quantidade de movimento e de sua energia cinética. Questão 09)

5 Uma maçã cai de uma árvore, sem nenhuma resistência do ar, na cabeça de um famoso cientista. Enquanto a maçã cai, Disponível em: < Acesso em: 21 maio a) a sua quantidade de movimento é conservada e sua energia cinética também. b) a sua quantidade de movimento é conservada e sua energia mecânica também. c) a sua quantidade de movimento não é conservada, mas sua energia mecânica sim. d) a sua quantidade de movimento não é conservada, mas sua energia potencial gravitacional sim. Questão 10) Em um experimento de laboratório, uma mola de massa desprezível inicialmente comprimida é liberada e, ao distender-se, empurra um carrinho, ao qual está presa, e uma caixa apoiada sobre ele. Antes da distensão da mola, o conjunto estava em repouso. Quando a caixa perde o contato com a mola, sua velocidade tem módulo v em relação ao solo. Desprezando-se todos os atritos e sabendo que a massa do carrinho sem a caixa é 5 vezes maior do que a massa da caixa, o módulo da velocidade adquirida pelo carrinho, em relação ao solo, no instante em que a mola para de empurrar a caixa é a) v b) v c) v 6 d) v 8

6 e) 8 v 5 Questão 11) Considere o sistema garrafa-rolha isolado de forças externas. Com a conservação do momento linear (quantidade de movimento), no instante em que rolha se solta, a garrafa a) perde temperatura. b) sofre um recuo. c) emite um som. d) lança a bebida. Questão 12) Um garoto de massa 30 kg está parado sobre uma grande plataforma de massa 120 kg também em repouso em uma superfície de gelo. Ele começa a correr horizontalmente para a direita, e um observador, fora da plataforma, mede que sua velocidade é de 2,0 m/s. Sabendo que não há atrito entre a plataforma e a superfície de gelo, a velocidade com que a plataforma se desloca para a esquerda, para este observador, é, em m/s: a) 1,0 b) 2,0 c) 0,5 d) 8,0 e) 4,0 Questão 13) Durante um reparo na estação espacial internacional, um cosmonauta, de massa 90 kg, substitui uma bomba do sistema de refrigeração, de massa 360 kg, que estava danificada. Inicialmente, o cosmonauta e a bomba estão em repouso em relação à estação. Quando ele empurra a bomba para o espaço, ele é empurrado no sentido oposto. Nesse processo, a bomba adquire uma velocidade de 0,2 m/s em relação à estação. Qual é o valor da velocidade escalar adquirida pelo cosmonauta, em relação à estação, após o empurrão? a) 0,05 m/s b) 0,20 m/s c) 0,40 m/s d) 0,50 m/s e) 0,80 m/s Questão 14)

7 Um corpo de 2,0kg, com velocidade de 8,0m/s, colide de frente com outro corpo de massa 5,0kg movendo-se com uma velocidade de 4,0m/s. O corpo de 5,0kg permanece em repouso após a colisão. Dessa forma, o módulo da velocidade final do corpo de 2,0 kg é igual, em m/s, a a) 0,5 b) 1,0 c) 1,5 d) 2,0 e) 2,5 Questão 15) Uma massinha de 0,3 kg é lançada horizontalmente com velocidade de 5,0 m/s contra um bloco de 2,7 kg que se encontra em repouso sobre uma superfície sem atrito. Após a colisão, a massinha se adere ao bloco. Determine a velocidade final do conjunto massinha-bloco em m/s imediatamente após a colisão. a) 2,8 b) 2,5 c) 0,6 d) 0,5 e) 0,2 Questão 16) A figura mostra uma bola com massa de 400,0g, que caiu a partir do repouso no ponto A, deslizou percorrendo o caminho ABC até chocar-se contra uma parede fixa e voltar. Desprezando-se as forças dissipativas, considerando-se o módulo da aceleração da gravidade, 10,0m/s 2, admitindo-se o choque da bola com a parede como perfeitamente elástico e sabendo-se que a duração do choque foi de 1, s, conclui-se que a intensidade da força que a parede aplicou na bola, em N, foi de a) 180 b) 240 c) 320 d) 430 e) 510

8 GABARITO: 1) Gab: B 2) Gab: D 3) Gab: C 4) Gab: B 5) Gab: B 6) Gab: C 7) Gab: B 8) Gab: p = 3,6 kg m/s Ec = 108 J 9) Gab: C 10) Gab: C 11) Gab: B 12) Gab: C 13) Gab: E 14) Gab: D 15) Gab: D

9 16) Gab: C Módulo 02 Introdução a Hidrostática Questão 01 - (IFPE) No primeiro semestre de cada ano, o IFPE faz uma campanha de vacinação para os professores, alunos e servidores administrativos, com o objetivo de imunizar contra várias doenças. A aplicação da vacina é simples. Com uma seringa é exercida uma força de 2,0N perpendicular ao braço, atingindo uma área de 0,08 mm 2. A pressão exercida pela força, na área de contato entre a ponta da agulha e o braço vale, em 10 6 Pa: a) 16 b) 25 c) 36 d) 40 e) 56 Questão 02 - (UEG GO) A pressão atmosférica no nível do mar vale 1,0 atm. Se uma pessoa que estiver nesse nível mergulhar 1,5 m em uma piscina estará submetida a um aumento de pressão da ordem de a) 25% b) 20% c) 15% d) 10% Questão 03 - (FAMERP SP) Do alto de uma ponte, um garoto deixa cair um tijolo maciço e impermeável nas águas paradas de um lago. Ao chocar-se contra a superfície da água, o tijolo não se parte e afunda verticalmente, até parar no fundo do lago.

10 À medida que afunda, a densidade do tijolo e o módulo do empuxo E água sobre ele são, respectivamente, exercido pela a) constante e constante. b) crescente e constante. c) constante e decrescente. d) decrescente e constante. e) constante e crescente. Questão 04 - (UDESC) Considere as proposições relacionadas aos fluidos hidrostáticos. I. A pressão diminui com a altitude acima do nível do mar e aumenta com a profundidade abaixo da interface ar-água. II. O elevador hidráulico é baseado no Princípio de Pascal. III. Sabendo-se que a densidade do gelo, do óleo e da água são iguais a 0,92 g/cm 3 ; 0,80 g/cm 3 e 1,0 g/cm 3, respectivamente, pode-se afirmar que o gelo afunda no óleo e flutua na água. IV. O peso aparente de um corpo completamente imerso é menor que o peso real, devido à ação da força de empuxo, exercida pelo líquido sobre o corpo, de cima para baixo. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. b) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. Questão 05 - (FAMECA SP) Com a experiência que leva seu nome, Evangelista Torricelli, em meados do século XVII, demonstrou a ação da pressão atmosférica sobre os corpos sujeitos a ela. Mostrou que no nível do mar, uma coluna de 76 cm de altura de mercúrio, cuja

11 densidade vale 13,6 g/cm 3, exerce, na base da coluna, a mesma pressão exercida pela atmosfera. Se o experimento tivesse sido feito utilizando-se, em vez de mercúrio, um óleo de densidade 0,8 g/cm 3 num local onde g = 10 m/s 2, a altura da coluna de óleo necessária para exercer a mesma pressão que a atmosfera exerce no nível do mar seria, em metros, aproximadamente, a) 9,4. b) 12,9. c) 13,6. d) 14,2. e) 15,3. Questão 06 - (ESPCEX) Um elevador hidráulico de um posto de gasolina é acionado por um pequeno êmbolo de área igual a m 2. O automóvel a ser elevado tem peso de N e está sobre o êmbolo maior de área 0,16 m 2. A intensidade mínima da força que deve ser aplicada ao êmbolo menor para conseguir elevar o automóvel é de a) 20 N, b) 40 N c) 50 N d) 80 N e) 120 N Questão 07 - (UDESC) O airbag e o cinto de segurança são itens de segurança presentes em todos os carros novos fabricados no Brasil. Utilizando os conceitos da Primeira Lei de Newton, de impulso de uma força e variação da quantidade de movimento, analise as proposições. I. O airbag aumenta o impulso da força média atuante sobre o ocupante do carro na colisão com o painel, aumentando a quantidade de movimento do ocupante. II. O airbag aumenta o tempo da colisão do ocupante do carro com o painel, diminuindo assim a força média atuante sobre ele mesmo na colisão. III. O cinto de segurança impede que o ocupante do carro, em uma colisão, continue se deslocando com um movimento retilíneo uniforme.

12 IV. O cinto de segurança desacelera o ocupante do carro em uma colisão, aumentando a quantidade de movimento do ocupante. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. d) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. Gabarito: 1) Gab: B 2) Gab: C 3) Gab: A 4) Gab: A 5) Gab: B 6) Gab: C 7) Gab: B