Fisica

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Lista III – Mecânica Clássica

1. Na figura abaixo, temos três barras finas e uniformes, cada uma de comprimento L = 22 cm, formam um U invertido. Cada barra vertical tem massa de 14 g; a barra horizontal tem massa de 42 g. Quais (a) a coordenada x e (b) a coordenada y do centro de massa do sistema?

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2. Um automóvel de 1000 kg está em repouso em um semáforo. Noinstante em que a luz fica verde, o automóvel acelera constantemente a 4 m/s2. No mesmo instante, um caminhão de 2000 kg, deslocando-se no mesmo sentido com velocidade constante de 8 m/s ultrapassa o automóvel. (a) Qual a distância entre o CM do sistema carro-caminhão e o semáforo em t = 3s? (b) Qual a velocidade do CM neste instante?

3. Um canhão dispara um projétil com uma velocidadeinicial v0 = 20 m/s em ângulo ( = 60° com a horizontal. No topo da trajetória, o projétil explode em dois fragmentos de massas iguais. Um fragmento, cuja velocidade imediatamente após a colisão é zero, cai verticalmente. Suponha que o terreno é nivelado e despreze a resistência do ar. A que distância do canhão cai o outro fragmento?

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4. Um caminhão de 2100 kg viajando para o norte a 41km/h vira para leste e acelera até 51 km/h. (a) Qual é a variação na energia cinética do caminhão? Quais são (b) o módulo e (c) o sentido da variação em seu momento?

5. A figura abaixo dá uma vista superior da trajetória descrita por uma bola de bilhar de 0,165 kg quando ela bate na borda de uma mesa. O módulo da velocidade inicial é 2,0 m/s e o ângulo é de 30°. A rebatida inverte a componentey da velocidade da bola mais não altera a componente x. Quais são (a) o ângulo (2 e (b) a variação no momento linear da bola em termos dos vetores unitários? (o fato de que a bola rola é irrelevante para o problema).

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6. Uma força no sentido negativo de um eixo x é aplicada por 27 ms a uma bola de 0.40 kg inicialmente se movendo a 14 m/s no sentido positivo do mesmo eixo. A forçavaria em módulo e o impulso tem módulo igual a 32,4 N.s. Quais são (a) o módulo e (b) o sentido da velocidade da bola imediatamente após a aplicação da força? Quais são (c) a intensidade da força e (d) o sentido do impulso sobre a bola?

7. Uma bola de 1,2 kg cai verticalmente sobre um piso, atingindo-o com velocidade de 25 m/s. Ela é rebatida com uma velocidade inicial de 10 m/s. (a) Queimpulso atua sobre a bola neste contato? (b) Se a bola fica em contato com o piso por 0,020 s, qual é a intensidade da força média da bola sobre o piso?

8. Um homem de 91 kg está inicialmente em repouso sobre uma superfície de atrito desprezível e arremessa uma pedra de massa de 68 g para longe de si, imprimindo na mesma velocidade que o homem adquire?

9. Uma bala de 5.20 g movendo-se a672 m/s atinge um bloco de madeira de 700 g, inicialmente em repouso sobre uma superfície sem atrito. A bala atravessa o bloco e emerge, viajando no mesmo sentido, com sua velocidade reduzida a 428 m/s. (a) Qual a velocidade final do bloco? (b) Qual a velocidade do centro de massa do sistema bala-bloco?

10. Na situação “antes” da figura abaixo, o carro A (massa de 1100 kg) está parado em umsemáforo é atingido na traseira pelo carro B (massa de 1400 kg). Os dois carros, então, deslizam com as rodas travadas até que a força de atrito com o asfalto (com coeficiente de atrito µ de 0,13) os leva ao repouso após as distâncias dA = 8,2 m e dB = 6.1 m. Quais são os módulos das velocidades (a) do carro A e (b) do carro B no início do deslizamento, imediatamente após a colisão?(c) suponha que omomento linear é conservado na colisão, encontre a velocidade do carro B imediatamente antes da colisão. (d) Explique por que esta suposição pode ser inválida.

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11. Um carinho de massa igual a 340 g movendo-se sobre um trilho de ar linear a uma velocidade inicial de 1,2 m/s sobre uma colisão elástica com outro carrinho inicialmente em repouso de massa desconhecida. Após a colisão,...
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