FÍSICA - 1 o ANO MÓDULO 32 COLISÕES REVISÃO

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1 FÍSICA - 1 o ANO MÓDULO 32 COLISÕES REVISÃO

2 Fixação 1) Duas partículas A e B, de assas A = 1,0 kg e B = 2,0 kg, ove-se inicialente sobre a esa reta, coo ilustra a figura, onde estão assinalados os sentidos e os ódulos das velocidades. As partículas realiza ua colisão unidiensional, de odo que, após a colisão, a partícula B ove-se para a direita, co velocidade 0,50 /s. Deterine o ódulo e o sentido da velocidade da partícula A após a colisão. A 3,0 /s 2,0 /s B

3 Fixação 2) Ua bala de assa = 20,0 graas e de velocidade horizontal cujo ódulo é v = 400 /s atinge e se encrava nu bloco de assa M = 9,98 kg, inicialente e repouso e suspenso por fios ideais presos ao teto de u aposento, coo ilustra a figura. Sendo g = 10,0 /s 2, calcule: v M a) a velocidade do conjunto bala + bloco iediataente após o ipacto da bala; b) a altura áxia atingida pelo conjunto (e relação à posição inicial).

4 Fixação 3) (UERJ) Dois carrinhos se desloca sobre u eso trilho retilíneo e horizontal, co ovientos unifores e e sentidos contrários, coo ostra a figura, na qual estão indicadas suas assas e velocidades. v 0-2 v 0 2M > > M Após o choque, eles fica presos u ao outro, e a velocidade cou a abos passa a ser: a) v 0 3 d) v 0 3 b) v 0 3 e) v 0 3 c) nula

5 Fixação 4) Dois blocos, A e B, de assas respectivaente iguais a 3,0 kg e 1,0 kg, ove-se sobre ua superfície plana se atrito e tê inicialente as velocidades ostradas na figura. Supondo que o choque entre os blocos seja central direto e que o coeficiente de restituição seja igual a 0,60. A 7,0 /s 3,0 /s B Deterine: a) os ódulos e os sentidos das velocidades dos blocos após o choque; b) a perda de energia cinética durante o choque.

6 Fixação 5) Duas partículas, A e B, realiza ua colisão unidiensional. O gráfico a seguir representa as velocidades escalares de A e de B, tendo a colisão início no instante t 1 e térino no instante t 2. v (/s) 4 1,8 0-1,4 A B t 1 t 2 B A a) Qual o coeficiente de restituição na colisão esqueatizada? b) Qual a relação entre as assas de A e de B?

7 Fixação 6) Quatro bolas idênticas estão encostadas ua e seguida à outra, e fila. Ua quinta bola, idêntica às anteriores, co velocidade v horizontal, dirigida segundo o eixo cou das bolas, atinge a prieira bola da fila. Nessas condições, após o choque, suposto central e perfeitaente elástico: v a) as 4 bolas da fila adquire velocidade v 4 ; b) todas as bolas fica co velocidade v 5 ; c) só a quarta bola (a da frente) se desloca co velocidade v; d) a terceira e a quarta bola (as duas da frente) se desloca co velocidade v 2 ; e) a quinta bola adquire velocidade - v

8 Fixação 7) Abandona-se de ua altura de 10,0 ua bolinha de borracha. Sua queda é livre da resistência do ar. Após colidir co o solo, ela consegue alcançar a altura áxia de 6,40. Deterine: a) o coeficiente de restituição do choque; b) o valor aproxiado da velocidade da bolinha, iediataente após o choque. Adote g = 10,0 /s 2.

9 1) Ua partícula de assa = 1,0 kg e velocidade v = 5 /s choca-se co outra partícula de assa M, inicialente e repouso. Após o choque, esta últia adquire velocidade 10/9 /s e a prieira retrocede co velocidade v 2 = 55/9 /s. Deterine M.

10 2) Ua bola A desloca-se e translação co velocidade escalar de 2,0 /s, nu plano horizontal se atrito. Ela choca-se frontalente co ua segunda bola B, de esa assa, que estava e repouso e prossegue seu oviento na esa direção e sentido co velocidade escalar 0,50 /s. Qual é a velocidade da segunda bola?

11 3) U pêndulo balístico de assa M = 11,96 kg é usado para obter a velocidade v co que ua bala de assa = 40,0 graas sai do cano de u revólver. A bala é disparada horizontalente contra o bloco, ficando nele incrustada após o ipacto. Após o choque, o conjunto bala + bloco atinge ua altura áxia de 5,00 c e relação à posição inicial. Sabendo que g = 10,0 /s 2, calcule a velocidade da bala ao sair do cano do revólver.

12 4) O gráfico ilustra as posições de duas esferas idênticas (A e B) que se desloca ao longo de ua reta sobre ua superfície horizontal. As esferas choca-se frontalente e, após o choque, ovienta-se unidas. x () 12 9 A 2 B a) Qual a distância inicial entre as esferas? b) Qual a velocidade das esferas após o choque? t (s)

13 5) (ITA) O bloco de assa M = 132 g, inicialente e repouso, está preso a ua ola de constante elástica k = 1,6 x 10 4 N/ e apoiado nua superfície horizontal se atrito. Ua bala de assa = 12 g co velocidade 200 /s incrusta-se no bloco. Deterine a áxia deforação da ola. k M

14 6) Duas partículas, A e B, de assas 4 kg e 6 kg respectivaente, ove-se sobre a esa reta coo ostra a figura. Sabendo que o coeficiente de restituição é 0,8 e que o choque é unidiensional, calcule: A 20 /s 10 /s B 4 kg 6 kg a) as velocidades das partículas após o choque; b) a perda de energia cinética durante o choque.

15 ratório, de ua partícula de assa e velocidade de ódulo 5,0 /s co outra partícula de 7) (CESGRANRIO) Observa-se ua colisão elástica e unidiensional, no referencial do labo- assa /4 inicialente e repouso. Quais são os valores dos ódulos das velocidades das partículas após a colisão? Partícula de assa Partícula de assa /4 a) 3,0 /s 8,0 /s b) 4,0 /s 6,0 /s c) 2,0 /s 12,0 /s d) 6,0 /s 4,0 /s e) 5,0 /s

16 8) A figura ostra, esqueaticaente, os gráficos velocidade-tepo dos ovientos de duas bolas que colide segundo ua esa direção. Assinale a alternativa correta: v a) a colisão foi perfeitaente inelástica; b) após a colisão a bola 2 inverteu o sentido de seu oviento; c) a colisão foi perfeitaente elástica; d) e nenhu instante as bolas possuíra a esa velocidade escalar; e) a relação entre suas assas é M 2 / M 1 = 2. t

17 9) A figura representa u pêndulo siples de copriento L = 1,8 e assa M = 4,0 kg, inicialente e repouso na posição horizontal e fixo no ponto O. Ao liberaros o pêndulo, a partícula de assa M colide elasticaente, na parte ais baixa de sua trajetória, co u bloco B de assa 2.0 kg inicialente e repouso sobre ua superfície horizontal e lisa S. Sendo g = 10 /s 2, calcule a altura áxia (e relação ao plano horizontal S) atingida pela partícula de assa M, após a colisão. O L M S B

18 10) (CESGRANRIO) Na figura, a bolinha do pêndulo siples, de copriento L, te assa e é largada, se velocidade inicial, co o fio do pêndulo na horizontal. Ao passar pelo ponto ais baixo de sua trajetória, a bolinha colide frontal e elasticaente co u carrinho de assa 2, inicialente e repouso e apoiado e u trilho que é horizontal naquela região. Depois do choque, o carrinho se desloca se atrito ao longo do trilho e sobe até ua deterinada altura áxia H. O valor de H é: a) L b) L 2 c) L 4 d) 2L 3 e) L

19 11) (CESGRANRIO) Duas bolas de aço, idênticas, de assa, ovienta-se e sentidos opostos (veja a figura), co velocidade de ódulo v. Assinale a opção que elhor representa as velocidades das bolas iediataente depois da colisão elástica: v v a) 2v b) 2v 2v c) v v d) v 3v e) v 2 v 2

20 12) Duas bolas de bilhar idênticas A e B, inicialente e repouso, estão alinhadas co ua outra (C) idêntica às prieiras e aniada co velocidade v = 12 /s, nua superfície S se atrito. A bola C colide elasticaente co a bola A, a qual, por sua vez, choca-se elasticaente co a bola B. A velocidade da bola B após o choque será: a) 3,0 /s d) 9,0 /s b) 4,0 /s e) 12 /s c) 6,0 /s

21 13) U vagão A, de assa kg, ove-se co velocidade igual a 0,4 /s sobre trilhos horizontais se atrito até colidir co outro vagão B, de assa kg, inicialente e repouso. Após a colisão, o vagão A fica parado. A energia cinética final do vagão B vale: a) 100 J d) 800 J b) 200 J e) 1600 J c) 400 J

22 14) Ua bola é lançada co velocidade V 1 = 93 c/s de encontro a outra bola idêntica, e repouso e próxia a ua parede. O evento ocorre sobre u plano horizontal, se atrito, e todos os choques são perfeitaente elásticos e frontais. v Qual o ódulo da velocidade relativa, e c/s, entre as bolas após o segundo choque entre elas?

23 15) (UFRJ) A figura representa gráfico velocidade - tepo de ua colisão unidiensional entre dois carrinhos A e B. v (/s) 10 9 A B -3-6 B A t a) Qual é o ódulo da razão entre a força édia que o carrinho A exerce sobre o carrinho B e a força édia que o carrinho B exerce sobre o carrinho A? Justifique sua resposta. b) Calcule a razão entre as assas A e B dos carrinhos.

24 16) (CESGRANRIO) Co u forte chute, u jogador desperdiça u pênalti: a bola bate na trave e retorna no sentido oposto. A torcida chegou a ouvir o so do ipacto da bola contra a trave. Co base no texto anterior, podeos afirar que, no choque da bola contra a trave: a) a quantidade de oviento da bola se conservou; b) a quantidade de oviento da bola auentou; c) a energia ecânica da bola se conservou; d) parte da energia ecânica da bola foi dissipada; e) a soa da quantidade de oviento co a energia ecânica da bola peraneceu constante.

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