Engenharia civil

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Resolução das atividades complementares Física
F9 — Quantidade de movimento
p. 42

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1 (UERN) Tratando-se da força centrípeta, da energia cinética e da quantidade de movimento linear de

um objeto que realiza movimento circular uniforme, é correto afirmar: a) A energia cinética permanece constante, e a força centrípeta e a quantidade de movimento linear variam. b) A forçacentrípeta, a energia cinética e a quantidade de movimento linear são variáveis. c) A força centrípeta permanece constante, e a energia cinética e a quantidade de movimento linear variam. d) A força centrípeta, a energia cinética e a quantidade de movimento linear são constantes. e) A força centrípeta e a energia cinética permanecem constantes, e a quantidade de movimento linear varia. Resolução: M.C.U. →velocidade escalar constante → energia cinética constante A força centrípeta e a quantidade de movimento linear são grandezas vetoriais e portanto variam em direção.

proteção oferecida pelo air-bag, comparativamente ao carro que dele não dispõe, advém do fato de que a transferência para o carro de parte do momentum do motorista se dá em condição de: a) menor força em maior período de tempo. b)menor velocidade, com mesma aceleração. c) menor energia, em uma distância menor. d) menor velocidade e maior desaceleração. e) mesmo tempo, com força menor. Resolução: A variação da quantidade de movimento do motorista corresponde ao impulso da resultante das forças trocadas entre carro e motorista: DQ 5 IR (Teorema do Impulso) Como IR = Rmédia ? Dt (definição) Conclui-se que: A proteção oferecidaadvém de que, com air-bag, a resultante média (“força”) é menos intensa num intervalo de tempo maior (“período”).

2 (ITA-SP) Um automóvel pára quase instantaneamente ao bater frontalmente em uma árvore. A



3 Um corpo de massa 2 kg está em repouso, sobre um plano horizontal sem atrito, conforme mostra a
figura.
F


Aplicando-se a força constante F durante 6 s, o corpo sofreum deslocamento de 12 m. Qual a intensidade do impulso aplicado ao corpo durante esse tempo? 8 N ? s Resolução: Dados: Dt 5 6 s m 5 2 kg Dx 5 12 m Dx 5 v0 ? t 1 1 aDt 2 → 12 5 1 a ? 62 → 2 2 2 m/s 2 a5 3 I 5 F ? Dt → I 5 maDt → I 5 2 ? 2 ? 6 5 8 N ? s 3

inicial de 20 m/s. Despreze a resistência do ar e considere a aceleração da gravidade g 5 10 m/s2. O módulo do impulso exercido pela forçapeso, desde o lançamento até atingir a altura máxima, em unidades do SI, vale: a) 10 c) 30 e) 50 b) 20 d) 40 Resolução: Dados: m 5 2 kg v0 5 20 m/s g 5 10 m/s2 vf 5 0 v 5 v0 1 gt → v 5 20 2 10 t 0 5 20 2 10 t t52s I 5 P ? t → I 5 mgt I 5 2 ? 10 ? 2 I 5 40 N ? s

4 (UEL-PR) Um corpo de massa igual a 2,0 kg é lançado verticalmente para cima, com velocidade



5 (Furg-RN) Uma força tem suaintensidade variando no tempo de acordo com o gráfico mostrado.
F (N) 3 2 1

0

1

2

3

4

5

t (s)

Sabendo que a referida força age sobre uma partícula de 1,50 kg, cuja velocidade no instante t 5 1,0 s era zero, qual sua energia cinética no instante t 5 4,0 s? a) 4 J c) 12 J e) 20 J b) 8 J d) 16 J Resolução: Cálculo da área sob o gráfico F  t : (3 1 1) ? 3 A 5 → A 56 2 Como I5 A , vem: I 5 6 N ? s → I 5 mv f 2 mvi 0 6 5 1, 5 v f v f 5 4 m/s Logo, a energia cinética da partícula em t 5 4 s é: EC 5 1 mv 2 → EC 5 1 ? 1, 5 ? 4 2 f 2 2 EC 5 12 J




6 Um corpo de massa 5 kg movimenta-se à velocidade constante de 8 m/s segundo uma trajetória

retilínea. Despreze os atritos. a) Se uma força de 20 N atuar na direção e no sentido do movimento, qual a quantidade demovimento do corpo 1 s depois? 60 kg ? m/s b) Se essa força tivesse atuado em sentido contrário ao do movimento, qual a quantidade de movimento do corpo 1 s depois? E 2 s depois? E 3 s depois? 20 kg ? m/s; zero; 220 kg ? m/s Resolução: Dados: m 5 5 kg v0 5 8 m/s F 5 20 N t 51 s a) F 5 ma → 20 5 5a → a 5 4 m/s 2 v 5 v0 1 at → v 5 8 1 4 ? 1 → v 5 12 m/s Q 5 mv 5 5 ? 12 → Q 5 60 kg ? m/s b) 2F 5...
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