Quantidade de movimento, impulso e colisões

Física, 1ª série: Quantidade de movimento, impulso e colisões

1. Um caminhão de 5 000 kg trafega a 10 m/s e um carro de 1 000 kg trafega a 30 m/s. Sobre a quantidade de movimento desses veículos, é correto afirmar que

   1. aa do carro é maior, porque sua velocidade é três vezes a do caminhão
   2. bas duas são iguais, porque o carro compensa a massa menor com a velocidade
   3. ca do caminhão é maior, pois vale 5,0 · 10⁵ kg · m/s, contra 3,0 · 10⁴ kg · m/s do carro
   4. da do caminhão é maior, pois vale 5,0 · 10⁴ kg · m/s, contra 3,0 · 10⁴ kg · m/s do carro
   5. enão é possível comparar, pois os veículos têm massas diferentes

2. Uma bola de 0,40 kg chega ao pé de um jogador a 10 m/s e é devolvida na mesma direção, em sentido oposto, a 15 m/s. O contato dura 0,050 s. O módulo da força média que o pé exerce sobre a bola é

   1. a40 N
   2. b20 N
   3. c100 N
   4. d2 000 N
   5. e200 N

3. Em uma colisão frontal, o airbag reduz o risco de lesões graves no motorista porque

   1. areduz a variação da quantidade de movimento sofrida pelo corpo do motorista
   2. banula a inércia do motorista no instante em que o carro bate
   3. caumenta a massa do motorista, que passa a ter menor velocidade
   4. dabsorve toda a quantidade de movimento do carro
   5. eaumenta o tempo de frenagem do corpo, o que reduz a força média sobre ele

4. Em uma pista de patinação, Ana (50 kg) e Beto (75 kg) estão em repouso, um de frente para o outro. Eles se empurram e Ana passa a se mover a 3,0 m/s. Desprezando atritos, Beto passa a se mover a

   1. a3,0 m/s, em sentido oposto ao de Ana
   2. b2,0 m/s, em sentido oposto ao de Ana
   3. c4,5 m/s, em sentido oposto ao de Ana
   4. d2,0 m/s, no mesmo sentido de Ana
   5. ezero, pois é mais pesado

5. Um carro de 1 000 kg a 20 m/s colide com a traseira de outro carro, de 1 500 kg, que estava parado. Após a colisão, os dois seguem juntos. Desprezando o atrito durante o choque, a velocidade do conjunto logo após a colisão é

   1. a8,0 m/s
   2. b20 m/s
   3. c10 m/s
   4. d13 m/s
   5. e12 m/s

6. Um carro de 1 000 kg a 20 m/s atinge a traseira de outro carro, de 1 500 kg, que estava parado, e os dois seguem juntos a 8,0 m/s. A energia cinética dissipada no choque foi de

   1. a8,0 · 10⁴ J
   2. b1,2 · 10⁵ J
   3. c2,0 · 10⁵ J
   4. dzero, pois a energia se conserva
   5. e6,0 · 10⁴ J

7. Em uma mesa de sinuca, uma bola branca atinge frontalmente, com velocidade v, uma bola idêntica em repouso. Supondo a colisão perfeitamente elástica e desprezando a rotação das bolas, logo após o choque,

   1. aas duas seguem juntas com velocidade v/2
   2. ba bola branca volta com velocidade v e a outra fica parada
   3. ca bola branca para e a outra segue com velocidade v
   4. das duas seguem no mesmo sentido, cada uma com velocidade v/2
   5. ea bola branca segue com v/2 e a outra com 2v

8. Em um chute, a força que o pé exerce sobre uma bola de 0,20 kg, inicialmente parada, cresce de 0 a 1 000 N e volta a zero, variando linearmente, em um intervalo total de 0,020 s, como mostra o gráfico.

   

   A velocidade da bola logo após o chute é

   1. a100 m/s
   2. b10 m/s
   3. c50 m/s
   4. d25 m/s
   5. e5,0 m/s

9. Uma bola cai verticalmente e atinge o chão a 10 m/s; logo depois, sobe a 6,0 m/s. O coeficiente de restituição dessa colisão e sua classificação são

   1. a0,60; colisão perfeitamente elástica
   2. b1,67; colisão superelástica
   3. c0,40; colisão perfeitamente inelástica
   4. d0,36; colisão parcialmente elástica
   5. e0,60; colisão parcialmente elástica

10. Em um teste de impacto, um boneco de 70 kg a 15 m/s é freado até o repouso. Com airbag, a frenagem do boneco dura 0,10 s; sem airbag, o choque com o volante dura 0,010 s. A força média sobre o boneco com airbag e sua comparação com a situação sem airbag são

    1. a1,05 · 10⁵ N, dez vezes maior que sem airbag
    2. b1,05 · 10³ N, cem vezes menor que sem airbag
    3. c1,05 · 10⁴ N, dez vezes menor que sem airbag
    4. d1,05 · 10⁴ N, igual à situação sem airbag
    5. e1,05 · 10² N, dez vezes menor que sem airbag

11. Ao saltar de um muro de cerca de 1 m de altura, uma pessoa aprende a dobrar os joelhos no momento em que toca o chão.
    a) Explique, com o teorema do impulso, por que esse movimento protege as articulações.
    b) Cite outro equipamento ou atitude do cotidiano que use o mesmo princípio e explique o porquê.

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