Exercícios de Conservação de
Quantidade de Movimento
1. (Cesgranrio)
Um projétil de massa 100 g é disparado com velocidade de 80 m/s. A quantidade
de movimento e a energia cinética desse projétil, em unidades do S.I, valem,
respectivamente:
a) 8,0
e 3,2x10²
b) 8,0
e 6,4x10²
c)
8,0x10² e 3,2x104
d)
8,0x10³ e 3,2x105
e)
8,0x10³ e 6,4x105
2.
(UCDB-MT) Um carrinho de massa 500 g inicia um movimento, a partir do repouso,
sob ação de uma força resultante de 0,20 N que atua durante 10 s. Ao fim desse
movimento, qual é a quantidade de movimento desse carrinho?
3.
(PUCSP) Um carrinho de massa igual a 1,5 kg está em movimento retilíneo com
velocidade de 2,0 m/s quando fica submetido a uma força resultante de
intensidade 4,0 N, na mesma direção e sentido do movimento, durante 6 s. Ao fim
dos 6 s, a quantidade de movimento e a velocidade do carrinho têm valores, em
unidades do SI, respectivamente, iguais a:
a) 27
e 18.
b) 24
e 18.
c) 18
e 16.
d) 6 e
16.
e) 3 e
16.
4.
(UFRN) Na cobrança de uma falta, uma bola de futebol de massa 0,4 kg sai com
velocidade de 25 m/s. O tempo de contato entre o pé do jogado e a bola é de
0,05. A força média, em newtons, aplicada na bola pelo pé do jogador é:
a) 200
b) 300
c) 400
d) 500
e) 600
5.
(Unifor-CE) Um móvel de massa igual a 3,0 kg, em movimento retilíneo, varia sua
velocidade de 5,0 m/s para 15,0 m/s em determinado intervalo de tempo. O
impulso da força resultante sobre o corpo, nesse intervalo de tempo é, em N.s
a) 30
b) 150
c) 300
d) 600
e)
3000
6)
(Unifor-CE) Num local onde a aceleração da gravidade é 10 m/s², um corpo de 2,0
kg desce, em queda livre, 80 m em 4,0
s. Nesse intervalo de tempo, o módulo da variação da quantidade de movimento e
a variação da energia potencial gravitacional do corpo são, em unidades do
S.I., respectivamente, iguais a:
a) 80
e 160.
b) 80
e 1600.
c) 160
e 800.
d) 320
e 3200.
e) 800
e 1600.
7) Um
feixe de balas, cada uma de massa m igual a 3,8 g, é disparado com velocidade v
de 1100 m/s contra um bloco de madeira, de massa M igual a 12 kg, que está
inicialmente em repouso sobre uma mesa horizontal (figura abaixo). Se o bloco
pode deslizar sem atrito sobre a mesa, que velocidade terá após ter absorvido
15 balas?
(dica: considere uma
alta taxa de tiro, de modo que as balas são lançadas antes que a primeira bala atinja
o bloco).
8) (ITA)O pêndulo balístico é um dispositivo formado por
um bloco de massa M, preso por uma haste de peso insignificante e podendo girar
livremente, sem atrito, em torno de um ponto fixo O, e atinge uma altura h.
Este dispositivo é usado para determinar o módulo V1 da velocidade e impacto de um projétil, de massa m e que vai se incrustar no bloco.
Mostre que a velocidade de impacto do projétil é
9)
(Mackenzie) Um bloco de massa M=9,5 kg se encontra em repouso sobre um plano
horizontal liso, preso a uma mola horizontal de constante elástica K=1000N/m.
Uma bala de massa m=0,5kg é disparada, atingindo o bloco com velocidade
v=200m/s, permanecendo no interior
do
mesmo. A amplitude do movimento harmônico simples resultante é:
a)
0,25 m
b)
0,50 m
c) 1,0
m
d) 2,0
m
e) 3,0
m
10) Um
vagão A, de massa 10 000 kg, move-se com velocidade igual a 0,4 m/s sobre
trilhos horizontais sem atrito até colidir com outro vagão B, de massa 20 000
kg, inicialmente em repouso. Após a colisão, o vagão A fica parado. A energia
cinética final do vagão B vale:
a) 100
J.
b) 200
J.
c) 400
J.
d) 800
J.
e)
1600 J.
11)
(Cesgranrio) "Com um forte chute, um jogador desperdiça um pênalti: a bola
bate na trave e retorna no sentido oposto. A torcida chegou a ouvir o som do
impacto da bola contra a trave."
Com
base no texto anterior, podemos afirmar que, no choque da bola contra a trave:
a) a
quantidade de movimento da bola se conservou.
b) a
quantidade de movimento da bola aumentou.
c) a
energia mecânica da bola se conservou.
d)
parte da energia mecânica da bola foi dissipada.
e) a
soma da quantidade de movimento com a energia mecânica da bola permaneceu
constante.
12)
(Fuvest) Uma partícula de massa m e velocidade v colide com outra de massa 3 m
inicialmente em repouso. Após a colisão elas permanecem juntas movendo-se com
velocidade V. Então:
a) V =
0
b) V =
v
c) 2 V
= v
d) 3 V
= v
e) 4 V
= v
13)
(Mackenzie) Um corpo A de 2 kg que se movimenta sobre uma superfície horizontal
sem atrito, com 8 m/s, choca-se com outro B de mesma massa que se encontra em
repouso nessa superfície. Após o choque, os corpos A e B se mantêm juntos com
velocidade de:
a) 2
m/s
b) 4
m/s
c) 6
m/s
d) 8
m/s
e) 10
m/s
14)
(Fuvest) Dois patinadores de mesma massa deslocam-se numa mesma trajetória
retilínea, com velocidades respectivamente iguais a 1,5 m/s e 3,5 m/s. O
patinador mais rápido persegue o outro. Ao alcançá-lo, salta verticalmente e
agarra-se às suas costas, passando os dois a deslocar-se com velocidade v.
Desprezando o atrito, calcule o valor de v.
a) 1,5
m/s.
b) 2,0
m/s.
c) 2,5
m/s.
d) 3,5
m/s.
e) 5,0
m/s.
15)
(UFRGS - 2006) Uma pistola dispara um projétil contra um saco de areia que se
encontra em repouso, suspenso a uma estrutura que o deixa completamente livre
para se mover. O projétil fica alojado na areia. Logo após o impacto, o sistema
formado pelo saco de areia e o projétil move-se na mesma direção do disparo com
velocidade de módulo igual a 0,25 m/s. Sabe-se que a relação entre as massas do
projétil e do saco de areia é de 1/999.
Qual é
o módulo da velocidade com que o projétil atingiu o alvo?
a) 25
m/s
b) 100
m/s
c) 250
m/s
d) 999
m/s
e)
1000 m/s
16)
(UFRGS - 2011) Duas bolas de bilhar colidiram de
forma completamente elástica. Então, em relação à situação anterior à colisão
a)
suas energias cinéticas individuais permanecem iguais.
b)
suas quantidades de movimento individuais permanecem iguais.
c) a
energia cinética total e a quantidade de movimento total do sistema
permaneceram iguais.
d) as
bolas de bilhar se movem, ambas, com a mesma velocidade final.
e)
apenas a quantidade de movimento total permanece igual.
17)
(UFRGS – 2012) Um bloco, deslizando com velocidade v sobre uma superfície plana
sem atrito, colide com outro bloco idêntico, que está em repouso. As faces dos
blocos que se tocam na colisão são aderentes, e eles passam a se mover como um
único objeto.
Sobre
essa situação, são feitas as seguintes afirmações:
I.
Antes da colisão, a energia cinética total dos blocos é o dobro da energia
cinética total após a colisão
II. Ao
colidir, os blocos sofreram uma colisão elástica.
III.
Após a colisão, a velocidade dos blocos é v/2.
Quais
estão corretas?
a)
Apenas I.
b)
Apenas II.
c)
Apenas III.
d)
Apenas I e III.
e) I,
II e III.
18) (UFRGS - 2009) Um bloco, movendo-se com velocidade constante Vo, colide
frontalmente com um conjunto de dois blocos que estão em contato e em repouso
(V = 0) sobre uma superfície plana sem atrito, conforme indicado na figura abaixo.
Considerando que
as massas dos três blocos são iguais e que a colisão é elástica, assinale a
figura que representa o movimento dos blocos após a colisão.
Instrução: as questões 19 e 20
referem-se ao enunciado abaixo.
Um par de carrinhos idênticos, cada um com
massa igual a 0,2 kg, move-se sem atrito, da esquerda para a direita, sobre um
trilho de ar reto, longe e horizontal. Os carrinhos, que estão desacoplados um
do outro, têm a mesma velocidade de 0,8 m/s em relação ao trilho. Em dado instante,
o carrinho traseiro colide com um obstáculo que foi interposto entre os dois.
Em conseqüência dessa colisão, o carrinho traseiro passa a se mover da direita
para a esquerda, mas ainda com velocidade de módulo igual a 0,8 m/s, enquanto o
movimento do carrinho dianteiro prossegue inalterado.
19. (UFRGS - 2005) Em relação ao
trilho, os valores, em kg.m/s, da quantidade de movimento linear do par de
carrinhos antes e depois da colisão são, respectivamente,
a) 0,16 e zero.
b) 0,16 e 0,16.
c) 0,16 e 0,32.
d) 0,32 e zero.
e) 0,32 e 0,48.
20. (UFRGS 2005)
Qual é o valor do
quociente da energia cinética final pela energia cinética inicial do par de
carrinhos, em relação ao trilho?
a) 1/2
b) 1
c) 2
d) 4
e) 8
Respostas
1) A
2) 2,0
kg . m/s
3) A
4) A
5) A
6) B
7) v =
5,2 m/s
8) -
9) C
10) C
11) D
12) E
13) B
14) C
15) C
16) C
17) D
18) A
19) D
20) B
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