Impulso

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  • Publicado : 15 de setembro de 2012
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Exercícios Resolvidos
Impulso
 
Lembre-se:
       
 
            a)           Característica                                                            Unidade no SI
                                                módulo:                                                                 N.s
                                                Direção: Mesma da força                                                Sentido: Mesmo da força
       
            b) No Gráfico  F(t)
          
I Área
 
Modelo 1
                Ao dar um chute na bola, num jogo de futebol, um jogador aplica um força de intensidade 6,0 · 10² N sobre a bola, durante um intervalo de tempo de 1,5 · 10-1 s. Determine a intensidade do impulso da força aplicada pelo jogador.
Resolução
   Dados do enunciado
     F = 6,0 · 10² N     t = 1,5 · 10-1 s
                                                        I = 90 N.s
 
Modelo 2
        Dado o gráfico

        Determine:
a) o módulo da força no intervalo de tempo de 0 s a 10 s.
b) a intensidade da força constante que produz o mesmo impulso que a força dada no intervalo de 0 s a 10 s.
RESOLUÇÃO
   1.   Divida o gráfico em 3 partes: triângulo (A3), retângulo (A1) etrapézio (A2).

   2.   Calcule as áreas A1, A2 e A3.
        A1 = b · h                A1 = 2s · 4N = 8 N.s
        A2 =         A2 = = 30 N.s
        A3 =                 A3 = = 12 N.s
   3.    A soma de A1, A2 e A3 é o valor do impulso.
            I = A1+ A2 + A3                I = 50 N.s
    4.   Determine a força utilizando
                      F = = 5 N
 
Modelo 3
           Um corpo de massa 0,5 kg cai em queda livre. Considerando g = 10 m/s², dê as características do impulso do peso do corpo durante 4 segundo de queda.
RESOLUÇÃO
            Dados do enunciado
                m = 0,5 kg
                g = 10 m/s²
               t = 4 s
                                Módulo: I = mg·t = 0,5 · 10 · 4 = 20 N.s
                                Direção:Vertical
                                Sentido: Para baixo
 
TEOREMA DO IMPULSO
 
 
 

OBS.:    1)  Unidade no SI do impulso: N · s e kg · m/s. Estes dois são equivalentes
                2) Cuidado com o sinal menos (-) de 2 - 1, é uma diferença vetorial, represente os vetores e depois faça a operação.

MODELO 1:
            Uma bola de beisebol, de massa igual a 0,145 kg, é atiradapor um lançador  com velocidade de 30 m/s. O bastão de um rebatedor toma contato com a bola durante 0,01 segundo e a rebate com velocidade de 40 m/s na direção do lançador. Determine a intensidade da força média aplicada pelo bastão à bola.
PROCEDIMENTOS
    1.   Represente sobre a bola a direção e o sentido das velocidade;
    2.   Adote uma orientação;
    3.   Aplique a fórmula Q = m · v,observando a orientação adotada, para cada velocidade;
    4.   Determine a força utilizando I = F · t.
RESOLUÇÃO

                                      Bola Lançada
 
 
 
                              Q1 = m v1
                              Q1 = 0,145 ·30
                              Q1 = 4,35 kg · m/s
 
 

 
 
 
 
 
    =  2 - 1        
I = - 5,8 - 4,35
F · t = -10,15       F · 0,01 = -10,15   
F = -1050 N
 
MODELO 2:
            Determine durante quanto tempo deve agir uma força de intensidade 40 N sobre um corpo de massa igual a 4 kg, para que sua velocidade passe de 20 m/s para 40 m/s, na mesma direção e no mesmo sentido.
PROCEDIMENTOS:
    1.   Represente sobre o corpo a direção e o sentido das velocidades;
    2.   Adote uma orienração;
    3.  Aplique Q = m · v, para cada velocidade, observando a orientação adotada;
    4.   Determine o tempo gasto utilizando I = F · t.
RESOLUÇÃO

= 2 - 1
I = 160 - 80
        F · t = 80          
        40 · t =  80           
t  = 6 s
 
MODELO 3:
        Uma partícula de massa 4,0 kg descreve um movimento circular uniforme com velocidade escalar igual a 10 m/s....
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