Questões de Concurso sobre Impulso e Quantidade de Movimento

No laboratório de mecânica, carrinhos de massas M e 2M são unidos por uma mola elástica ideal e oscilam livremente em um plano liso com período T. A seguir, o sistema é comprimido contra uma parede por uma força F atuando sobre a massa M, conforme ilustra a figura abaixo. Nessa situação, a mola é sujeita a uma compressão l com respeito ao seu comprimento natural. Em um determinado instante, a massa M é liberada e o sistema entra em movimento. Assinale a alternativa que contém a máxima velocidade atingida pelo centro de massa no movimento subsequente.

Um casal de patinadores faz uma apresentação de patinação artística no gelo, quando, em dado momento, estando os dois em repouso, o homem, de 72 kg, empurra sua companheira, de 48 kg, na horizontal e ela passa a se mover a uma velocidade de 18 km/h.

Considerando apenas as forças de interação entre o casal, qual é o impulso aplicado ao rapaz, em N.s, na interação entre eles?

Numa partida de vôlei, certo atleta dá um mergulho na quadra, a uma distância x = 2,5 m da rede, defendendo um ataque adversário, conforme figura a seguir.

Após essa defesa, considere que a bola é lançada de uma altura desprezível em relação ao chão, de forma que sua velocidade faz um ângulo de 45º com a direção horizontal. Ao longo de sua trajetória, essa bola toca a fita da rede caindo, posteriormente, do outro lado da quadra. Imediatamente antes e imediatamente após tocar a fita, a velocidade da bola tem direção horizontal. A distância x' , onde a bola cai na quadra, é igual à metade da altura h da fita.

Despreze a resistência do ar e considere a bola uma partícula de massa 200 g, cujo movimento se dá no plano da figura. O módulo do impulso, aplicado pela fita sobre a bola, em N⋅s, vale

Sobre uma superfície horizontal perfeitamente lisa, sem atrito, é colocada uma esfera A, em repouso, exatamente no centro dos eixos x e y. Uma esfera B de massa igual a 3 kg que se desloca em movimento retilíneo uniforme de acordo com a seguinte função horária das posições S = 10t, expressa em unidades do Sistema Internacional de Unidades, atinge a esfera A, segundo um ângulo de 30^o em relação ao eixo x, conforme a figura. Após a colisão perfeitamente elástica, a esfera A passa a descrever um movimento retilíneo uniforme exatamente sobre o eixo y e a esfera B passa a descrever um movimento retilíneo uniforme exatamente sobre o eixo x. Considerando que não há forças externas atuando sobre o sistema, esfera A - esfera B, qual o valor da velocidade, em m/s, e da quantidade de movimento, em kg.m/s, da esfera B, após a colisão?

Acerca dos conceitos de quantidade de movimento, impulso e colisões, assinale a opção correta.

As velocidades dos carrinhos após a colisão foram mantidas constantes até o ponto P em que se iniciou a descida pela pista inclinada. A inclinação se faz por um ângulo α em relação à direção horizontal.

O carrinho A chegou ao ponto Q com velocidade de 8,0 m/s. Já o carrinho B manteve constante sua velocidade durante o percurso de P a Q. A intensidade da força de atrito entre os trilhos e as rodas do carrinho A foi de ___________ N e o coeficiente de atrito entre os trilhos e as rodas do carrinho B foi ___________.

A alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas é:

Em uma pedreira, uma carga de dinamite é inserida em uma fissura de uma rocha de 950 Kg e então detonada. Como resultado dessa explosão, a rocha se divide em três pedaços: um pedaço de 200 Kg que parte com velocidade de 5m/s paralelamente ao solo; e um segundo pedaço de 500 kg, que sai perpendicularmente ao primeiro pedaço com velocidade de 1,5 m/s. Sendo assim, é correto afirmar que a velocidade do terceiro pedaço é:

No gráfico da figura a seguir tem-se a intensidade da força (F), em newtons, em função do tempo (t), em segundos. Nesse gráfico, a força, que é a resultante das forças exercidas sobre o corpo de massa m tem direção constante. Sabendo que no instante t = 0 o corpo está em repouso, determine o valor do impulso da força, em N.s, sobre o corpo, somente, no intervalo de 0 a 4 segundos.

Uma partícula de massa 5,0 kg tem velocidade de 16 m/s. Sabendo que sua velocidade aumenta de modo a quadruplicar a sua energia cinética, podemos afirmar:

Uma bola de borracha de 1,0 kg de massa é largada com velocidade inicial igual a zero de uma altura de 20 m. A bola bate no chão e sobe até uma altura de 5,0 m. Sobre o módulo da variação da quantidade de movimento da bola no choque com o chão, Δp, podemos afirmar: Considere g = 10 m/s².

Um corpo de massa M é acelerado do repouso com aceleração constante a. Podemos afirmar que:

A resposta ao impulso unitário no sistema LCIT é $h\left(t\right)=\left(1-2t\right)e^{-2t}u\left(t\right)$. Determine a resposta do sistema $y(t)$ se a entrada é $x\left(t\right)=u\left(t\right)$ e assinale a opção correta.

Dado: $u\left(t-a\right)=$ $\{\begin{array}{cc}0,se& 0\le t<a\\ 1,se& t\ge a\end{array}$

A partir de um ponto P localizado na superfície da terra, um projétil de massa m é disparado de uma pistola com velocidade inicial de módulo igual a Vo e em ângulo e (ascendente) em relação à horizontal. Após um intervalo de tempo .l\t I o projétil toca o solo a uma distância .l\d do ponto de origem do disparo. Desprezando a resistência do ar, analise as afirmativas abaixo acerca do movimento realizado por esse projétil e marque a opção correta.

I- No ponto de altura máxima, a velocidade resultante do projétil será nula.

li- A aceleração do projétil será nula no ponto de altura máxima.

lii- A única força atuante no projétil durante todo o movimento é o seu peso.

IV- O alcance horizontal que o projétil pode atingir não depende do valor da sua massa m.

V- A componente horizontal da velocidade do projétil varia de ponto a ponto na trajetória, porém sua componente vertical é invariável.

Assinale a opção correta.

Durante um jogo de beisebol, um jogador consegue arremessar a bola, de massa 150g, com uma velocidade de 135 km/h. O rebatedor consegue acertar a bola promovendo uma força de impacto de 15x103 N em um intervalo de tempo de 0,5 ms. De posse dessas informações, assinale a alternativa correta.

I - O impulso é uma grandeza escalar, que apresenta intensidade, direção e sentido.

II - O módulo do impulso, durante a colisão, é de 7,5 N*h.

III - Pelo Teorema do Impulso, o impulso da força resultante durante um intervalo de tempo é igual à variação da quantidade de momento linear do corpo nesse mesmo intervalo de tempo.

Considere que durante uma partida de futebol, um atleta chute uma bola, de massa m = 0,60 kg, que está inicialmente em repouso. O pé do jogador fica em contato com a bola por 3x10-3s e a força do chute é dada por F(t) == ((8,0x10₆)t - (2,0x10₉)t2]N 1 para o ~ ts 3,0x10_-3s , em que t está em segundos. Seja J o valor do impulso sobre a bola devido ao chute do jogador e V a velocidade da bola imediatamente após perder o contato com o pé do jogador, então o valor dos módulos de J e V são, respectivamente:

A figura a seguir mostra uma força dependente do tempo F_x(t) agindo sobre uma partícula em movimento ao longo de um eixo x. Qual é o impulso total dado à partícula?

Analise as afirmativas abaixo, que se referem às grandezas impulso e quantidade de movimento.

I- Se uma partícula está submetida a uma força resultante constante, a direção da quantidade de movimento da partícula pode mudar.

II- Se uma partícula está se movendo em círculo com módulo da velocidade constante v, a intensidade da taxa de variação da quantidade de movimento no tempo é proporcional a v².

III- Com o gráfico do módulo da força resultante que atua sobre uma partícula em função da posição x, pode-se obter o módulo do impulso sobre a partícula, calculando-se a área entre a curva e o eixo x.

IV- Se $\bar{J}$ representa o impulso de uma determinada força, então $\frac{\Delta \bar{J}}{\Delta t}$ representa a variação da força.

Assinale a opção correta.

A variação do momento (quantidade de movimento) linear no tempo para um sistema com massa variável é igual à:

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:

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?