Questões de Concurso sobre Colisão

Em um cruzamento, dois carros de mesmo modelo e massas iguais a 900 kg cada, movem-se em ruas perpendiculares, como visto na figura 1; depois de certo tempo, colidem no cruzamento de forma inelástica. Na figura 2, vemos as direções que os carros assumiram após a colisão. Sabendo que a energia dissipada na colisão foi de 160,0 J, determine a velocidade que o carro B possuía antes da colisão, em m/s.

A resposta correta é

Um corpo de massa igual a 80 kg, após sair do repouso, percorre uma pista retilínea e horizontal até colidir a 108 km/h com um anteparo que está parado. Qual o valor, em metros, da altura que este corpo deveria ser abandonado, em queda livre, para que ao atingir o solo tenha o mesmo valor da energia mecânica do corpo ao colidir com o anteparo?

Adote a aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s².

Analise as figuras abaixo.

A figura (2) acima mostra um sistema massa-mola em equilíbrio estático, cuja mola possui constante elástica k e o bloco, massa m, prestes a ser atingido por um projétil, de massa desprezível, que em seguida no bloco se aloja, passando o sistema mola+projétil+bloco a oscilar em MHS com uma frequência angular w. Sendo g a aceleração da gravidade local e sabendo que o ponto mais alto que o bloco+projétil atinge coincide com o zero da mola, conforme a figura (4), qual a velocidade v' adquirida pelo bloco+projétil imediatamente após a colisão figura (3) e, qual é a amplitude do MHS executado pelo sistema?

Efetua-se o disparo de um projétil de massa igual a 100g contra um alvo de espessura 55cm. O projétil atinge o alvo com velocidade igual a 600m/s. Supondo que a força de resistência à penetração deste alvo é constante e igual a 10⁴N, a velocidade de saída do projétil será

Considere dois carros de massas $m_1$ e $m_2$ , inicialmente com velocidades $v_1$ e $v_2$, em uma estrada retilínea, que sofrem uma colisão totalmente inelástica, na qual ocorre a maior perda possível de energia cinética em uma colisão. A diferença entre as energias cinéticas imediatamente anterior e posterior a esta colisão é a energia que vai resultar em deformação e aumento de temperatura durante a colisão, sendo dada por

A partícula 1, no ponto A, sofre uma colisão perfeitamente elástica e faz com que a partícula 2, inicialmente em repouso, percorra, sobre uma superfície, a trajetória ABMCD, conforme figura a seguir.

O trecho BMC é um arco de 90º de uma circunferência de raio R = 1,0 m.

Ao passar sobre o ponto M, a partícula 2 está na iminência de perder o contato com a superfície. A energia mecânica perdida, devido ao atrito, pela partícula 2 ao longo do trecho ABM é exatamente igual à que ela perde no trecho MCD.

No ponto D, a partícula 2 sofre outra colisão, perfeitamente elástica, com a partícula 3, que está em repouso. As partículas 1 e 3 possuem mesma massa, sendo a massa de cada uma delas o dobro da massa da partícula 2.

A velocidade da partícula 1, imediatamente antes da colisão no ponto A, era de 6,0 m/s. A aceleração da gravidade é constante e igual a g. Desprezando a resistência do ar, a velocidade da partícula 3, imediatamente após a colisão no ponto D, em m/s, será igual a

Uma partícula de massa 1 kg encontra-se em repouso sobre um plano horizontal conectada a uma mola ideal de constante elástica 15000N/cm. Outra partícula de massa 500 gramas e velocidade 30m/s colide com a primeira de modo que, após a colisão, as duas partículas permanecem unidas. Desconsiderando os atritos, podemos dizer que a amplitude de oscilação do sistema será

Duas partículas de massas iguais movem-se em trajetórias perpendiculares entre si sobre um plano horizontal com superfície totalmente lisa. O módulo da velocidade dessas partículas, antes da colisão, é igual a 10 √2 m/s. Em determinado instante, ocorre uma colisão perfeitamente inelástica. Desconsiderando-se o atrito do ar, o módulo da velocidade das partículas, após a colisão, é de:

Um corpo com massa de 5 kg é lançado sobre um plano horizontal liso, com velocidade de 40 m/s. Determine o módulo da intensidade da força que deve ser aplicada sobre o corpo contra o sentido do movimento, para pará-lo em 20 s.

Num experimento realizado com um trilho de ar nivelado, um planador com 200𝑔 de massa colide com outro planador em repouso. Após a colisão, os dois planadores ficam ligados, movendo-se juntos com 20% da velocidade que o planador de 200𝑔 possuía antes da colisão. A partir destas informações, podemos afirmar que a massa do outro planador é de:

Uma partícula de massa m está se movendo ao longo do eixo x com velocidade v quando colide com uma partícula de massa 2m, inicialmente em repouso (como ilustrado na figura a seguir). Depois de colidir, a partícula vai ao repouso, e a segunda partícula divide-se em duas massas m iguais que se movem em ângulos iguais q > 0 em relação ao eixo x, como na figura a seguir. Qual alternativa descreve corretamente as velocidades das duas massas pós-colisão?

antes da colisão depois da colisão

Duas bolas B₁ e B₂, ambas com massa m, deslocam-se num plano vertical Oxy com eixo vertical Oy, após terem sido lançadas obliquamente dos pontos P₁ = (0,0) e P₂ = (a,0) nos instantes t₁ e t₂, respectivamente, e se chocam num instante T. Após o choque, as bolas passam a se mover juntas. Considere que a única força que atua no sistema é a força peso e que v₁ = (v_1x, v_1y) e v₂ = (v_2x, v_2y) são as velocidades iniciais de B₁ e B₂. Nessas condições, se após o choque as bolas se movem na vertical, então pode-se concluir que:

A montagem da figura a seguir ilustra a descida de uma partícula 1 ao longo de um trilho curvilíneo. Partindo do repouso em A, a partícula chega ao ponto B, que está a uma distância vertical H abaixo do ponto A, de onde, então, é lançada obliquamente, com um ângulo de 45º com a horizontal.

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A partícula, agora, descreve uma trajetória parabólica e, ao atingir seu ponto de altura máxima, nessa trajetória, ela se acopla a uma partícula 2, sofrendo, portanto, uma colisão inelástica.

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Essa segunda partícula possui o dobro de massa da primeira, está em repouso antes da colisão e está presa ao teto por um fio ideal, de comprimento maior que H, constituindo, assim, um pêndulo. Considerando que apenas na colisão atuaram forças dissipativas, e que o campo gravitacional local é constante. O sistema formado pelas partículas 1 e 2 atinge uma altura máxima h igual a

Uma bola de tênis, de massa m = 60 g, atinge uma parede vertical com uma velocidade ortogonal à parede e igual a 108 km/h. Após a colisão, a velocidade da bola se torna 72 km/h na mesma direção e sentido contrário ao da velocidade inicial.

Tomando o eixo positivo na direção e sentido da velocidade inicial da bola, qual é, em kg.m/s, o impulso transmitido à bola pela parede?

Considere um sistema de duas partículas de massa m₁ e m₂. Suponha que a soma de todas as forças externas atuando nesse sistema seja nula. Assuma que essas partículas colidem elasticamente. Sejam i, j e k os vetores unitários nas direções x, y e z respectivamente. Caso as velocidades das massas sejam V₁=1i+1j+1k e V₂=−1i−1j−1k antes da colisão, o momento linear total após a colisão é

A foto mostra um conjunto de cinco pêndulos. As esferas desses pêndulos possuem a mesma massa e, quando duas delas são solicitadas e soltas, o número de esferas que levantam do outro lado, na primeira colisão, considerada elástica, é

Um corpo M de dimensões desprezíveis e massa 10 kg movimentando-se em uma dimensão, inicialmente com velocidade $\overrightarrow{V}$, vai sucessivamente colidindo inelasticamente com N partículas m, todas de mesma massa 1 kg, e com velocidades de módulo v = 20 m/s, que também se movimentam em uma dimensão de acordo com a Figura 1, a seguir.

O gráfico que representa a velocidade final do conjunto v_f após cada colisão em função do número de partículas N é apresentado na Figura 2, a seguir.

Desconsiderando as forças de atrito e a resistência do ar sobre o corpo e as partículas, a colisão de ordem N_o na qual a velocidade do corpo resultante (corpo M + N_o partículas m) se anula, é,

Um objeto de massa m₁ e velocidade inicial v_1i se move em direção a um alvo de massa m₂ que se encontra inicialmente em repouso. Admitindo que o movimento é unidimensional e que a colisão é elástica, isto é, a energia cinética total é conservada (além do momento linear) podemos afirmar que as velocidades finais dos dois objetos são:

A Mecânica é um campo da Física, que descreve o movimento dos corpos, sendo dividida em três áreas: Cinemática, Dinâmica e Estática. Na Cinemática, estuda-se o movimento dos corpos, sem se considerarem suas causas. Na Dinâmica, estuda-se o movimento e suas causas com base nos conceitos de força e suas leis. Na estática, estuda-se o equilíbrio e a invariância dinâmica de sistemas físicos.

Nesse contexto, analise as afirmativas abaixo e assinale a CORRETA.

Em uma colisão frontal entre dois automóveis, a força que o cinto de segurança exerce sobre o tórax e abdômen do motorista pode causar lesões graves nos órgãos internos. Pensando na segurança do seu produto, um fabricante de automóveis realizou testes em cinco modelos diferentes de cinto. Os testes simularam uma colisão de 0,30 segundo de duração, e os bonecos que representavam os ocupantes foram equipados com acelerômetros. Esse equipamento registra o módulo da desaceleração do boneco em função do tempo. Os parâmetros como massa dos bonecos, dimensões dos cintos e velocidade imediatamente antes e após o impacto foram os mesmos para todos os testes. O resultado final obtido está no gráfico de aceleração por tempo.

Qual modelo de cinto oferece menor risco de lesão interna ao motorista?