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Exercícios sobre quantidade de movimento

Estes exercícios tratam sobre a quantidade de movimento, grandeza vetorial resultado do produto da massa de um corpo por sua velocidade.

Questão 1

(Unipac) – Um automóvel cuja massa é de 900 kg desenvolve velocidade de 108 Km/h (30 m/s), quando o motorista pisa bruscamente no freio e, com desaceleração constante, consegue parar após 5,0 segundos. Pode-se afirmar que a variação da quantidade de movimento do automóvel foi:

a) 5,4x 103 N.s

b) 2,7x 104 N.s

c) 9,7 x 104 N.s

d) zero

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Questão 2

(PUC) – Uma bola de tênis, de 100 gramas de massa e velocidade v1=20m/s, é rebatida por um dos jogadores, retornando com uma velocidade v2 de mesmo valor e direção de v1, porém de sentido contrário. Supondo que a força média exercida pela raquete sobre a bola foi de 100 N, qual o tempo de contato entre ambas?

a) 4,0 s

b) 2,0x10-2 s

c) 4,0x10-2 s

d) zero

e) 4,0x10-1 s

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Questão 3

Determine a velocidade de recuo de um canhão que possui massa mil vezes maior que a massa da bala, sabendo que a velocidade de saída do projétil é de 200 m/s.

a) 1 km/h

b) 2,2 km/h

c) 0,80 km/h

d) 0,50 km/h

e) 0,72 km/h

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Questão 4

Marque a alternativa correta a respeito da quantidade de movimento, grandeza que é resultado do produto da massa de um corpo por sua velocidade. Lembre-se que, de acordo com o Sistema Internacional de Unidades, a unidade de medida para a quantidade de movimento será o kg.m/s.

a) A quantidade de movimento é uma grandeza escalar, e a direção e o sentido desse vetor sempre acompanharão a direção e o sentido do vetor aceleração.

b) Forças internas são capazes de gerar variação da quantidade de movimento total de um sistema.

c) Em hipótese alguma, forças internas gerarão variação da quantidade de movimento.

d) A quantidade de movimento também pode ser chamada de momento angular.

e) A quantidade de movimento é uma grandeza vetorial, cuja direção e sentido são iguais aos do vetor velocidade.

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Respostas

Resposta Questão 1

Letra B

Em primeiro lugar, devemos determinar o valor da desaceleração do veículo. Isso será possível a partir da definição básica de aceleração:

Por meio do teorema do impulso, temos que o impulso (I) é igual à variação da quantidade de movimento (ΔQ). Utilizando o módulo da aceleração, podemos escrever:

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Resposta Questão 2

Letra C

As quantidades de movimento, inicial e final, da bola de tênis têm mesmo módulo:

Como o sentido das velocidades é oposto, adotaremos quantidade de movimento final como sendo negativa, portanto, com o teorema do impulso, temos:

O tempo de contato da raquete com a bola pode ser determinado a partir da definição básica de impulso. O valor do dessa grandeza será utilizado em módulo.

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Resposta Questão 3

Letra E

A velocidade de recuo do canhão pode ser determinada por meio do princípio da conservação da quantidade de movimento. Adotaremos o sentido de movimento do canhão após o tiro como sendo negativo, assim, teremos:

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Resposta Questão 4

Letra E

A quantidade de movimento, também chamada de momento linear, é uma grandeza vetorial que pode ser definida pelo produto da massa do corpo por sua velocidade. A direção e o sentido do vetor quantidade de movimento serão iguais aos do vetor velocidade.

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