Revisão EsPCEx 2018 Dinâmica Impulsiva Prof. Douglão

Transcrição

1 1. Para entender a iportância do uso do capacete, considere o exeplo de ua colisão frontal de u otoqueiro, co assa de 80 kg, co u uro. Suponha que ele esteja se deslocando co ua velocidade de 7 k h quando é arreessado e direção ao uro na colisão. Suponha que o tepo de colisão dure 0, s até que ele fique e repouso, e que a força do uro sobre o otoqueiro seja constante. Qual o valor desta força e quantos sacos de ciento de 50 kg é possível levantar (co velocidade constante) co tal força? a) N e 6 sacos. b) N e 40 sacos. c) N e 16 sacos. d) N e 160 sacos. e) N e 160 sacos.. Dois óveis P e T co assas de 15,0 kg e 13,0 kg, respectivaente, ove-se e sentidos opostos co velocidades VP 5,0 s e VT 3,0 s, até sofrere ua colisão unidiensional, parcialente elástica de coeficiente de restituição e 3 4. Deterine a intensidade de suas velocidades após o choque. a) VT 5,0 s e VP 3,0 s b) VT 4,5 s e VP 1,5 s c) VT d) VT e) VT 3,0 s e VP 1,5 s e VP 1,5 s e VP 1,5 s 4,5 s 3,0 s 3. A figura foi obtida e ua câara de nuvens, equipaento que registra trajetórias deixadas por partículas eletricaente carregadas. Na figura, são ostradas as trajetórias dos produtos do 6 decaiento de u isótopo do hélio ( He) e repouso: u elétron (e ) e u isótopo de lítio 6 ( 3 Li), be coo suas respectivas quantidades de oviento linear, no instante do decaiento, representadas, e escala, pelas setas. Ua terceira partícula, denoinada antineutrino (ν carga zero), é tabé produzida nesse processo. O vetor que elhor representa a direção e o sentido da quantidade de oviento do antineutrino é a) b) c) d) e) 4. O gráfico abaixo representa a quantidade de oviento Q e função da velocidade v para ua partícula de assa. A área hachurada no gráfico é nuericaente igual a qual grandeza física? a) Ipulso b) Deslocaento c) Energia cinética d) Força resultante e) Torque 5. Para responder à questão, analise a situação a seguir. Duas esferas A e B de assas respectivaente iguais a 3 kg e kg estão e oviento unidiensional sobre u plano horizontal perfeitaente liso, coo ostra a figura 1. Inicialente as esferas se ovienta e sentidos opostos, colidindo no instante 1 t. A figura representa a evolução das velocidades e função do tepo para essas esferas iediataente antes e após a colisão ecânica.

2 Sobre o sistea forado pelas esferas A e B, é correto afirar: a) Há conservação da energia cinética do sistea durante a colisão. b) Há dissipação de energia ecânica do sistea durante a colisão. c) A quantidade de oviento total do sistea forado varia durante a colisão. d) A velocidade relativa de afastaento dos corpos após a colisão é diferente de zero. e) A velocidade relativa entre as esferas antes da colisão é inferior à velocidade relativa entre elas após colidire. Ua partícula de assa e velocidade horizontal v i colide elasticaente co ua barra vertical de assa M que pode girar livreente, no plano da página, e torno de seu ponto de suspensão. A figura (i) abaixo representa a situação antes da colisão. Após a colisão, o centro de assa da barra sobe ua altura h e a partícula retorna co velocidade v, f de ódulo igual a vi, confore representa a figura (ii) abaixo. Desprezando os atritos, deterine o valor áxio assuido pela força de contato F 0 a) 4v / 3T b) v / 3T c) v / T d) v / 3T e) v / 4T 8. Considere duas rapas A e B, respectivaente de assas 1kg e kg, e fora de quadrantes de circunferência de raios iguais a 10, apoiadas e u plano horizontal e se atrito. Duas esferas 1 e se encontra, respectivaente, no topo das rapas A e B e são abandonadas, do repouso, e u dado instante, confore figura abaixo. Quando as esferas perde contato co as rapas, estas se ovienta confore os gráficos de suas posições x, e etros, e função do tepo t, e segundos, abaixo representados. 6. O ódulo do ipulso recebido pela partícula é a) 1,5 v i M. b) 0,5 v i. c) 1,5 v i. d) 0,5 v i. e) 1,5 v i. 7. Ua partícula de assa se ove co velocidade de ódulo v iediataente antes de colidir elasticaente co ua partícula idêntica, poré e repouso. A força de contato entre as partículas que atua durante u breve período de tepo T está ostrada no gráfico a seguir. Desprezando qualquer tipo de atrito, a razão 1 das assas 1 e das esferas 1 e, respectivaente, é

3 a) 1 b) 1 c) d) 3 9. U trabalhador de assa está e pé, e repouso, sobre ua platafora de assa M. O conjunto se ove, se atrito, sobre trilhos horizontais e retilíneos, co velocidade de ódulo constante v. Nu certo instante, o trabalhador coeça a cainhar sobre a platafora e peranece co velocidade de ódulo v, e relação a ela, e co sentido oposto ao do oviento dela e relação aos trilhos. Nessa situação, o ódulo da velocidade da platafora e relação aos trilhos é M v / M a) b) M v / M c) M v / d) M v / M e) M v / M 10. O pêndulo balístico abaixo consiste e u corpo de assa M suspenso por ua corda. U projétil de assa o atinge e após a colisão, fora u objeto único e segue unidos até parare a ua altura h. 11. U bloco de assa M=180 g está sobre urna superfície horizontal se atrito, e prende-se a extreidade de ua ola ideal de assa desprezível e constante elástica igual a 3 10 N /. A outra extreidade da ola está presa a u suporte fixo, confore ostra o desenho. Inicialente o bloco se encontra e repouso e a ola no seu copriento natural, Isto é, se deforação. U projétil de assa =0 g é disparado horizontalente contra o bloco, que é de fácil penetração. Ele atinge o bloco no centro de sua face, co velocidade de v=00 /s. Devido ao choque, o projétil aloja-se no interior do bloco. Desprezando a resistência do ar, a copressão áxia da ola é de: a) 10,0 c b) 1,0 c c) 15,0 c d) 0,0 c e) 30,0 c 1. U disco rígido de assa M e centro O pode oscilar se atrito nu plano vertical e torno de ua articulação P. Desprezando-se a deforação produzida no corpo suspenso, a velocidade inicial do projétil é dada por a) b) M gh. gh. M M c) gh. d) M gh. e) gh. M O disco é atingido por u projétil de assa M que se ove horizontalente co velocidade v no plano do disco. Após a colisão, o projétil se incrusta no disco e o conjunto gira e torno de P até o ângulo θ. Nestas condições, afira-se: I. A quantidade de oviento do conjunto projétil+disco se anté a esa iediataente antes e iediataente depois da colisão. II. A energia cinética do conjunto projétil+disco se anté a esa iediataente antes e iediataente depois da colisão.

4 III. A energia ecânica do conjunto projétil+disco iediataente após a colisão é igual à da posição de ângulo θ /. É(são) verdadeira(s) apenas a(s) assertiva(s) a) I. b) I e II. c) I e III. d) II e III. e) III. 13. De acordo co a figura abaixo, a partícula A, ao ser abandonada de ua altura H, desce a rapa se atritos ou resistência do ar até sofrer ua colisão, perfeitaente elástica, co a partícula B que possui o dobro da assa de A e que se encontra inicialente e repouso. Após essa colisão, B entra e oviento e A retorna, subindo a rapa e atingindo ua altura igual a a) H b) H c) H 3 d) H 9 Considerando a assa do carro igual a kg, pode-se afirar que, entre as duas posições indicadas, o ódulo da variação da quantidade de oviento do veículo, e (kg )/s, é igual a a) b) c) d) e) Ua bola branca de sinuca, co velocidade de 10 /s na direção X e sentido positivo, colide elasticaente, na orige do sistea de coordenadas XY, co ua bola preta de esa assa, inicialente e repouso. 14. U pedreiro, ao over sua colher, dá oviento na direção horizontal a ua porção de assa de reboco, de 0,6 kg, que atinge perpendicularente a parede, co velocidade de 8 /s. A interação co a parede é inelástica e te duração de 0,1 s. No choque, a assa de reboco se espalha uniforeente, cobrindo ua área de 0 c. Nessas condições, a pressão édia exercida pela assa sobre os tijolos da parede é, e Pa, a) b) c) d) e) Nu trecho plano e horizontal de ua estrada, u carro faz ua curva antendo constante o ódulo da sua velocidade e 5 /s. A figura ostra o carro e duas posições, ovendo-se e direções que faze, entre si, u ângulo de 10. Após a colisão, as velocidades finais das bolas preta, VFP, e branca, VFB, são, respectivaente, e /s, iguais a a) 3, e 7,6. b) 3,5 e 5,8. c) 5,0 e 8,7. d) 6,0 e 4, Ua bola de tênis de assa = 00g atinge ua raquete co velocidade igual a 0,0 /s e retorna, na esa direção e e sentido contrario ao inicial, co velocidade de 30,0 /s. Se o tepo de interação entre bola e raquete e de 0,01

5 segundos, então, a força édia aplicada pelo tenista a raquete, e newtons, e igual a a) b) 000. c) d) U jove de assa 60 kg patina sobre ua superfície horizontal de gelo segurando ua pedra de,0 kg. Desloca-se e linha reta, antendo ua velocidade co ódulo de 3,0 s. E certo oento, atira a pedra para frente, na esa direção e sentido do seu deslocaento, co ódulo de velocidade de 9,0 s e relação ao solo. Desprezando-se a influência da resistência do ar sobre o sistea patinador-pedra, é correto concluir que a velocidade do patinador e relação ao solo, logo após o lançaento, é de: a) 3,0 s, para trás. b) 3,0 s, para frente. c) 0,30 s, para trás. d) 0,30 s, para frente. e),8 s, para frente. 19. U corpo de 10kg desloca-se e ua trajetória retilínea, horizontal, co ua velocidade de 3 s, quando passa a atuar sobre ele ua força F, que varia de acordo co o gráfico, forando u ângulo reto co a direção inicial do oviento. Se F é a única força que atua sobre o corpo e se sua direção e sentido peranece constantes, analise as seguintes afirações. b) Apenas I é correta. c) II e III são corretas. d) I e III são corretas. 0. E ua rodoviária, u funcionário joga ua ala de 0,0 kg co velocidade horizontal de 4,00 /s, sobre u carrinho de 60,0 kg, que estava parado. O carrinho pode over-se livreente se atrito; alé disso, a resistência do ar é desprezada. Considerando que a ala escorrega sobre o carrinho e para, é correto afirar que, nessa colisão entre a ala e o carrinho, o ódulo da velocidade horizontal adquirida pelo sistea carrinho-ala é e a energia ecânica do sistea. As expressões que copleta correta e respectivaente as lacunas são: a) 1,33/s; peranece a esa b) 1,33/s; diinui c) 1,00/s; diinui d) 1,00/s; auenta e) 4,00/s; peranece a esa I. A energia cinética do corpo no instante t 6s é de 15J. II. O trabalho realizado pela força F no intervalo entre t 0 e t 6s é nulo. III. A quantidade de oviento do corpo no instante t 6s é de 70kg s. Responda de acordo co o código que se segue: a) I e II são corretas.