Material de Apoio - Impulso e Quantidade de Movimento

Forte abraço e bons estudos.



1°) O gráfico abaixo representa a variação do módulo da força resultante que atua num corpo. Calcule o impulso da força entre os instantes 0 e 2 s.




Resolução: 



2°) Uma partícula de massa 2,0 kg apresenta, num certo instante, velocidade horizontal, orientada da esquerda para a direita com módulo igual a 5,0 m/s. Determine as características (direção, sentido e intensidade) da quantidade de movimento da partícula nesse instante.

Resolução:



Direção: horizontal
Sentido: da esquerda para direita

Intensidade: Q = m . v = 2 . 5 = 10kgm/s

3°) Uma força constante atua durante 5,0 s sobre uma partícula de massa 2,0 kg, na direção e no sentido de seu movimento, fazendo com que sua velocidade escalar varie de 5,0 m/s para 9,0 m/s. Determine:

a) o módulo da variação da quantidade de movimento da partícula;
b) a intensidade do impulso da força atuante;
c) a intensidade da força.

Resolução:

a) 


A variação então é: 18 - 10 = 8kg.m/s


b) 


c) 




4°) Observe a tabela abaixo, que apresenta as massas de alguns corpos em movimento uniforme. 


Admita que um cofre de massa igual a 300 kg cai, a partir do repouso e em queda livre de uma altura de 5 m. Considere Q1, Q2, Q3 e Q4, respectivamente, as quantidades de movimento do leopardo, do automóvel, do caminhão e do cofre ao atingir o solo.

As magnitudes dessas grandezas obedecem relação indicada em:


a) Q1 < Q4 < Q2 < Q3
b) Q4 < Q1 < Q2 < Q3
c) Q1 < Q4 < Q3 < Q2
d) Q4 < Q1 < Q3 < Q2
e) Q4 = Q1 < Q3 = Q2

Resposta: Letra C

5°) Na cobrança de uma penalidade máxima em um jogo de futebol, a bola, que está inicialmente parada na marca do pênalti, sai com velocidade 20m/s, imediatamente após ser chutada pelo jogador. A massa da bola é de 0,45 kg, e o tempo de contato entre o pé do jogador e a bola é 0,25 s.


Calcule a força média que o pé do jogador aplica sobre a bola nessa cobrança.

Resolução:


6°) Uma partícula, de massa 200 g, está em repouso e fica sob ação de uma força de direção constante cuja intensidade varia com o tempo de acordo com o diagrama abaixo:


Determine:


a) O módulo da velocidade da partícula no instante 30 s.



b) O módulo da quantidade de movimento da partícula no instante 10 s.


Resolução:

a) 
b) 


7°) Suponha que a velocidade de um objeto obedece a seguinte equação:  v = 50 - 15.t (para t em segundos e v em m/s). Sendo a massa desse objeto igual a 10 kg, calcule a quantidade de movimento desse objeto no instante 2 s.

Resolução:




8°) Na figura a seguir, o peixe maior, de massa M = 5,0 kg, nada para a direita a uma velocidade VA= 1,0 m/s e o peixe menor, de massa m = 1,0 kg, se aproxima dele a uma velocidade VB = 8,0 m/s, para a esquerda.



Despreze qualquer efeito de resistência da água. Após engolir o peixe menor, o peixe maior terá uma velocidade:

a) de 0,50 m/s, para a esquerda.
b) de 1,0 m/s, para a direita.
c) nula.
d) de 0,50 m/s, para a direita.
e) de 1,0 m/s, para a direita.

Resposta: Letra a

9°) Uma bomba de massa 600 kg tem velocidade de 50 m/s e explode em duas partes. Um terço da massa é lançada para trás com velocidade de 30 m/s. Determine a velocidade com que é lançada a outra parte.


Gabarito:

Qantes = Qdepois

(M1 + M2) . V = M2 . V2 - M1 . V1

600 . 50 = 400 . V2 - 200 . 30

30000 = 400 . V- 6000

36000 = 400 . V

V= 90 m/s

10°) O móvel A, de massa M = 30kg, move-se com velocidade constante v = 4m/s ao longo de um plano horizontal sem atrito. Quando o corpo B, de massa M/3, é solto, encaixa-se perfeitamente na abertura do móvel A.



Qual será a nova velocidade do conjunto após as duas massas terem se encaixado perfeitamente?

Resolução:

Qantes = Qdepois

M . v = (M + M/3) . v'

30 . 4 = (30 + 10) . v'

120 = 40 . v'

v' = 3m/s