Questões de Concurso sobre Colisão

O centro de massa de um corpo está sempre localizado em um ponto em que há a presença de massa.

Um corpo de massa 𝑚 se desloca em uma trajetória retilínea com velocidade 𝑣 e colide perpendicularmente com uma superfície deformável, cujo coeficiente de restituição seja igual a 𝑒. A interação entre o corpo e a superfície dura ∆𝑡, e o corpo passa a se deslocar na mesma direção inicial, mas em sentido contrário. Considerando essa situação, analise as assertivas a seguir:

I. A velocidade do corpo após a colisão é menor do que – 𝑣

II. O módulo da força média aplicada ao corpo é menor do que $\frac{2mv}{\Delta t}$

III. A energia cinética do corpo após a colisão é igual a $\frac{me{v}^2}{2}$

Quais estão corretas?

Uma pequena esfera (1) é lançada do solo, obliquamente, com uma velocidade $\overrightarrow{v_o}$ e ângulo de tiro θ, passando a mover-se com atrito desprezível.

Ao chegar no ponto mais alto de sua trajetória, a uma altura H do solo, ela colide frontal e diretamente com outra pequena esfera (2), de mesmas dimensões e mesma massa, que está em repouso, suspensa por um fio ideal de comprimento H a um suporte, como ilustra a figura.

Se a colisão for parcialmente elástica, a esfera (2) conseguirá, no máximo, a contar de sua posição inicial, uma altura igual a

Observe o exemplo abaixo: Um carro de 1.000kg com velocidade de 10m/s colide com outro veículo, considerando que esse veículo com o qual ele colidiu tenha massa de 1.500 kg e estava parado antes da colisão. Após a colisão, eles saíram engatados (juntos) com uma velocidade de 6,7m/s. O que é possível por meio da física concluir diante do exemplo acima?

Marque a alternativa CORRETA.

Dois corpos de massas m₁ e m₂ realizam uma colisão elástica unidimensional:

O corpo de massa m₁ se aproxima do corpo de massa m₂ com velocidade v₁ constante em relação ao sistema de coordenadas. A massa m₂ está inicialmente parada. Indique a velocidade da partícula m₂ após a colisão entre as massas:

Num laboratório de ensino de Física, é estudada a colisão frontal entre dois carrinhos que se deslocam sobre um trilho de ar sem atrito. O carrinho B tem massa quatro vezes maior que a do carrinho A. Antes da colisão, o carrinho B encontra-se em repouso enquanto o carrinho A move-se com velocidade igual a $v_0$. Se, após a colisão, os carrinhos permanecerem grudados, a velocidade do carrinho B será igual a:

Supondo-se que a velocidade horizontal inicial de Estela tenha sido de 7,0 m/s e que a colisão tenha durado 0,01 s, então a força horizontal transmitida pelo carro a Estela, na colisão, foi de 42.000 N.

Se Estela foi lançada por um ângulo igual a 45º, então sua velocidade horizontal inicial foi superior a 9 m/s.

Considere que um motorista com 100 kg de massa, usando cinto de segurança, tenha colidido contra um poste, a 90 km/h. Considere, ainda, que um perito da polícia civil tenha determinado que o carro e o motorista movimentaram-se cerca de 1 m após a colisão e que a aceleração era constante durante a colisão. Nessa situação hipotética, a força que o cinto de segurança exerceu sobre o motorista foi de −725.000 N.

Na colisão inelástica, parte da energia envolvida é transformada em energia mecânica, que o sistema pode usar novamente em seu movimento.

Uma bola de dimensões desprezíveis de massa “m” e com uma velocidade de módulo igual a “v” colide com o chão. Após a colisão sai com uma velocidade de módulo igual a “v”, conforme a figura a seguir.

Assinale a alternativa que indica corretamente o módulo da variação da quantidade de movimento dessa bola.

Uma esfera de raio R possui uma cavidade esférica interna de raio R/2 conforme mostra a figura. A cavidade tangencia internamente a esfera no seu ápice A, que está a uma altura H = 15R do ponto S, localizado no solo verticalmente abaixo. Os dois centros de curvatura e o ponto A se encontram na linha dá vertical que passa por S. A esfera é então abandonada de seu repouso em queda livre, atinge o solo em S e inverte seu movimento.

Considerando que a distribuição de massa é homogênea na região sólida do objeto e que o coeficiente de restituição da colisão é 0,80, a altura máxima alcançada pelo centro de massa da esfera após a colisão é aproximadamente igual a:

Um veículo de 1.000 kg sofre uma colisão e fica complemente destruído. De acordo com dados do fabricante, para que a estrutura do veículo atinja um nível de deformação semelhante são necessários cerca de 1.000 kJ.

Em uma estimativa preliminar, a velocidade do veículo, em m/s, no instante da colisão, era de

Em uma aula de laboratório, o professor demonstrava uma oscilação em movimento harmônico simples. Para tal ele montou um sistema no qual uma mola foi ligada à parede e fixada em um bloco de massa m_A = 2,00 kg apoiado em uma superfície sem atrito. O professor puxou o sistema até a amplitude de 1,00 cm e disparou o cronômetro de forma que a constante de fase é de 90^o.

Após iniciado o movimento, um estudante jogou uma bolinha de modelar em direção ao bloco de massa m_A, que oscilava com uma frequência de 50,0 Hz. A massa de modelar fixou-se no bloco A no instante 5,00 ms.

Considerando-se que a duração da colisão foi muito menor que o período de oscilação do bloco A, qual é a velocidade do bloco A no instante em que ocorreu a colisão? (Considere: $\pi$=3,14)

Para se obter a velocidade de projéteis em um laboratório, pode-se utilizar um pêndulo balístico. Em um desses experimentos, um dardo de 0,4 kg é arremessado horizontalmente com uma certa velocidade inicial e atinge um bloco cuja massa é de 0,8 kg. Ao colidir com o bloco, o dardo fica grudado a ele e o conjunto eleva-se até uma altura de 60 cm em relação à posição inicial do bloco, que se encontrava inicialmente em repouso e na vertical. Considerando a aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s², assinale a alternativa correta para a velocidade do dardo no momento em que ele atinge o bloco.

Em um experimento sobre colisões são considerados dois carrinhos de massas iguais sendo que um está inicialmente parado e outro, em movimento. Considere que o atrito é desprezível e que os carrinhos colidem elasticamente sem perdas de energia.

O que acontece com os carrinhos após a colisão?

Um projétil de massa 𝒎 atinge horizontalmente, com velocidade de módulo igual a 𝒗, um bloco de madeira de massa 𝑴, que se encontra em repouso sobre um plano horizontal sem atrito, e nele se aloja. Considere o sistema, formado pelo projétil e o bloco, isolado. Assinale a alternativa que fornece o módulo da velocidade, 𝑽, com que o bloco e o projétil alojado em seu interior passam a se movimentar juntos, após a colisão.

No interior de um recipiente em que foi produzido alto vácuo, um corpo, de massa M, colide frontalmente com outro de massa 2M que estava inicialmente em repouso. A velocidade inicial do primeiro era V. Admite-se que, nas condições descritas, as colisões que não envolvem interações outras que não sejam mecânicas, são consideradas perfeitamente elásticas. Assim, as velocidades de M e 2M após a colisão descrita devem ser, respectivamente,

Um sistema formado por duas massas idênticas, unidas por uma barra rígida de massa desprezível e comprimento b, repousa sobre um plano horizontal sem atrito. Uma partícula de massa m desloca-se sem influências de atritos e velocidade V₀ sobre o plano horizontal, perpendicularmente ao sistema de duas massas, e colide frontalmente com a massa m inferior , ficando colada a ela (fig).

Após a colisão, a velocidade angular do sistema em torno do centro de massa é:

A perda de energia do sistema de partículas após a colisão totalmente inelástica é de 11/8 J.