Baixe impulso e quantidade de movimento Parte2 e outras Notas de estudo em PDF para Física, somente na Docsity!
movimento no fim, ou seja, ela permanece constante.
Importante : Sendo a quantidade de movimento uma grandeza vetorial, se ela for constante não variam módulo, direção e sentido.
Exercícios
121> Um canhão de artilharia horizontal de 1 t dispara uma bala de 2 kg que sai da peça com velocidade de 300 m/s. Admita a velocidade da bala constante no interior do canhão. Determine a velocidade de recuo da peça do canhão.
122> Um foguete de massa M move-se no espaço sideral com velocidade de módulo v. Uma repentina explosão fragmenta esse foguete em três partes iguais que continuam a se movimentar na mesma direção e no mesmo sentido do foguete original. Uma das partes está se movimentando com velocidade de módulo v/5, outra parte com velocidade v/2. Qual
o módulo da velocidade da 3a parte.
Exercícios Complementares
123> Ao da o saque “viagem ao fundo do mar” num jogo de voleibol, um jogador aplica
uma força de intensidade 6. 102 N sobre a bola, durante um intervalo de 1,5. 10-1 s. Calcule a intensidade do impulso da força aplicada pelo jogador.
124> Um projétil de massa 20 g incide horizontalmente sobre a tábua com velocidade 500 m/s e a abandona com velocidade horizontal e de mesmo sentido de valor 300 m/s. Qual a intensidade do impulso comunicado ao projétil pela tábua?
125> Um vagão de trem, com massa m1 = 40 000 kg, desloca-se com velocidade v1 = 0,
m/s num trecho retilíneo e horizontal de ferrovia. Esse vagão choca-se com outro, de massa m2 = 30 000 kg, que se movia em sentido contrário, com velocidade v2 = 0,4 m/s, e os
dois passaram a se mover engatados. Qual a velocidade do conjunto após o choque?
126> Um tenista recebe uma bola com velocidade de 50 m/s e a rebate, na mesma direção e em sentido contrário, com velocidade de 30 m/s. A massa da bola é de 0,15 kg. Supondo que o choque tenha durado 0,1 s, calcule a intensidade da força aplicada pela raquete à bola.
Desafio : (ITA-SP) 13> Na figura temos uma massa M = 132 g, inicialmente em
repouso, presa a uma mola de constante elástica k = 1,6. 104 N/m, podendo se deslocar sem atrito sobre a mesa em que se encontra. Atira-se uma bala de massa m = 12 g que encontra o bloco horizontalmente, com uma velocidade vo = 200 m/s incrustando-se nele. Qual é a máxima deformação que a mola experimenta? (a) 25 cm; (b) 50 cm; (c) 5,0 cm; (d) 1,6 m; (e) n.r.a.
11 – COLISÕES MECÂNICAS
11.1 Introdução O conceito de colisão é muito importante no curso de física, além dos choques mais simples que iremos tratar, existem colisões extremamente complexas como as estudadas por centros de pesquisa como a NASA, colisões entre partículas. Neste estudo existe a preocupação de materiais capazes a resistir a colisões no espaço. Portanto fiquemos atentos aos detalhes desta discussão.
11.2 – Definição Coques mecânicos ou colisões mecânicas são resultados de interação entre corpos. Podemos dividir essas interações em duas partes:
Deformação: Onde a energia cinética é convertida em energia potencial.
Restituição: A energia potencial é transformada em energia cinética. Essa transformação pode ser total, parcial ou não existir.
É exatamente a forma como a energia potencial é restituída em energia cinética que define os tipos de colisões e é isso que estudaremos agora.
11.3 – Tipos de Colisão
Colisão Elástica
Neste tipo de colisão a energia cinética antes da colisão é igual a energia cinética após a colisão, portanto não existe dissipação de energia. Como não houve dissipação podemos concluir que a velocidade após a colisão é trocada, ou seja a velocidade de um corpo passa para outro e vice-versa.
Esquematicamente temos:
Unidade no SI:
e Coeficiente de Restituição => Adimensional vaf velocidade de afastamento => metro por segundo (m/s) vap velocidade de aproximação => metro por segundo (m/s)
É fácil mostrar que podemos rescrever a expressão anterior da seguinte forma
Nomenclatura: e Coeficiente de Restituição vBd^ velocidade de B depois da colisão vBa^ velocidade de B antes da colisão vAd^ velocidade de A depois da colisão vAa^ velocidade de A antes da colisão
Exercícios
Desafio : 14> Demonstre a expressão anterior.
Resumo Geral das Colisões
Tipos e EC Q Elástica 1 Ed = Ea Qd = Qa
Parc. Elástica 0 < e < 1 Ed < Ea Qd = Qa Inelástica 0 Ed < Ea Qd = Qa
Nomenclatura:
e Coeficiente de Restituição Ed energia cinética depois da colisão Ea energia cinética antes da colisão Qd quantidade de movimento depois da colisão Qa quantidade de movimento antes da colisão
Exercícios
127> Uma partícula de massa m desloca-se num plano horizontal, sem atrito, com velocidade vA = 12 m/s. Sabe-se ainda que ela colide com uma Segunda partícula B de
massa m, inicialmente em repouso. Sendo o choque unidimensional e elástico, determine suas velocidades após o choque (faça o desenvolvimento matemático).
128> Um corpo A de massa mA = 2 kg, desloca-se com velocidade vA = 30 m/s e colide
frontalmente com uma Segunda partícula B, de massa mB = 1 kg, que se desloca com
velocidade vB = 10 m/s, em sentido oposto ao de A. Se o coeficiente de restituição desse
choque vale 0,5, quais são as velocidades das partículas após a colisão?
Exercícios Complementares
129> Seja um choque perfeitamente elástico de dois corpos A e B. A velocidade de cada corpo está indicada na figura e suas massas são mA = 2 kg e mB = 10 kg. Determine as
velocidades de A e B após o choque.
(FUVEST-SP) 130> Dois carrinhos iguais, com 1 kg de massa cada um, estão unidos por um barbante e caminham com velocidade de 3 m/s. Entre os carrinhos há uma mola comprimida, cuja massa pode ser desprezada. Num determinado instante o barbante se rompe, a mola se desprende e um dos carrinhos pára imediatamente.
