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1. (Ufsm 2011) Os mágicos são ilusionistas porque criam, no espectador, a ilusão de que seus truques violam as leis físicas. Eles conseguem iludir porque desviam a atenção do espectador. Numa festa de aniversário, um prato está sobre uma toalha que cobre uma mesa. O prato e a toalha estão em repouso num referencial fixo na mesa. Então, pronunciando abracadabras, o mágico puxa bruscamente a toalha horizontalmente, retirando-a da mesa sem que o prato se desloque perceptivelmente. Esse truque pode ser explicado, porque a) não existe atrito entre o prato e a toalha. b) nenhuma força atua sobre o prato. c) a inércia do prato é muito maior do que a inércia da

toalha. d) o módulo do impulso associado à força de atrito da

toalha sobre o prato é muito pequeno. e) a força de resistência do ar cancela a força da toalha

sobre o prato. 2. (G1 - cftmg 2011) Uma bola de tênis de massa m = 200g atinge uma raquete com velocidade igual a 20,0 m/s e retorna, na mesma direção e em sentido contrario ao inicial, com velocidade de 30,0 m/s. Se o tempo de interação entre bola e raquete e de 0,01 segundos, então, a forca média aplicada pelo tenista a raquete, em newtons, e igual a a) 1000. b) 2000. c) 3000. d) 4000. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Nesta prova adote os conceitos da Mecânica Newtoniana e as seguintes convenções: O valor da aceleração da gravidade: g = 10 m/s

2.

O valor π = 3.

A resistência do ar pode ser desconsiderada. 3. (Ufpb 2011) Um ginasta de 60 kg de massa, exercitando-se sobre uma cama elástica, deseja saltar cada vez mais alto. Sabe-se que, após atingir a altura de 0,8 m acima do nível da cama, o ginasta cai sobre a mesma e sobe até a altura de 1,25 m. Nesse contexto, é correto afirmar que, para esse último salto, o módulo do impulso transmitido pela cama elástica ao atleta foi de: a) 60 kg m/s b) 100 kg m/s c) 150 kg m/s d) 270 kg m/s e) 540 kg m/s

4. (Udesc 2010) No dia 25 de julho o brasileiro Felipe Massa, piloto da equipe Ferrari, sofreu um grave acidente na segunda parte do treino oficial para o Grande Prêmio da Hungria de Fórmula 1.

O piloto sofreu um corte de oito centímetros na altura do supercílio esquerdo após o choque de uma mola que se soltou do carro de Rubens Barrichello contra seu capacete. O carro de Felipe Massa estava a 280,8 km/h, a massa da mola era 0,8 kg e o tempo estimado do impacto foi 0,026s.

Supondo que o choque tenha ocorrido na horizontal, que a velocidade inicial da mola tenha sido 93,6 km/h (na mesma direção e sentido da velocidade do carro) e a velocidade final 0,0 km/h, a força média exercida sobre o capacete foi: a) 800 N b) 1600 N c) 2400 N d) 260 N e) 280 N 5. (Ufg 2010) Um jogador de hockey no gelo consegue imprimir uma velocidade de 162 km/h ao puck (disco), cuja massa é de 170 g. Considerando-se que o tempo de contato entre o puck e o stick (o taco) é da ordem de um centésimo de segundo, a força impulsiva média, em newton, é de: a) 7,65 b) 7,65 x 10

2

c) 2,75 x 103

d) 7,65 x 103

e) 2,75 x 104

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6. (Fgv 2010) Um brinquedo muito simples de construir, e que vai ao encontro dos ideais de redução, reutilização e reciclagem de lixo, é retratado na figura.

A brincadeira, em dupla, consiste em mandar o bólido de 100 g, feito de garrafas plásticas, um para o outro. Quem recebe o bólido, mantém suas mãos juntas, tornando os fios paralelos, enquanto que, aquele que o manda, abre com vigor os braços, imprimindo uma força variável, conforme o gráfico.

Considere que: - a resistência ao movimento causada pelo ar e o atrito entre as garrafas com os fios sejam desprezíveis; - o tempo que o bólido necessita para deslocar-se de um extremo ao outro do brinquedo seja igual ou superior a 0,60 s. Dessa forma, iniciando a brincadeira com o bólido em um dos extremos do brinquedo, com velocidade nula, a velocidade de chegada do bólido ao outro extremo, em m/s, é de a) 16. b) 20. c) 24. d) 28. e) 32. 7. (Pucsp 2010) Nas grandes cidades é muito comum a

colisão entre veículos nos cruzamentos de ruas e avenidas.

Considere uma colisão inelástica entre dois veículos,

ocorrida num cruzamento de duas avenidas largas e

perpendiculares. Calcule a velocidade dos veículos, em m/s,

após a colisão.

Considere os seguintes dados dos veículos antes da colisão:

Veículo 1: m1= 800kg

v1= 90km/h

Veículo 2: m2 =450kg

v2= 120km/h

a) 30 b) 20 c) 28 d) 25 e) 15

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Gabarito: Resposta da questão 1: [D] Quando a toalha é puxada, a força de atrito entre a toalha e o prato tende a trazer o prato junto com a toalha. Porém, se o puxão é suficientemente forte e brusco, a variação da quantidade de movimento do prato seria muito alta, não havendo impulso de intensidade capaz de proporcioná-la. Podemos também pensar que a força de atrito exigida para que o prato acompanhe a toalha e maior que a força de atrito estática. Assim, o prato escorrega em relação à toalha. Resposta da questão 2: [A]

R

V 30 ( 20)F m.a m. 0,2x 1000N

t 0,01

Δ

Δ

.

Resposta da questão 3: [E] Primeiro salto:

21 1

1mgh mV

2

1 1V 2gh 2x10x0,8 4,0m / s

Segundo salto: 2 2V 2gh 2x10x1,25 5,0m / s

0I Q Q m VΔ

I 60 5 ( 4) 540kg.m / s .

Resposta da questão 4: [B] Dados: m = 0,8 kg; v0 = 93,6 km/h = 26 m/s;. v = 280,8 km/h = 78 m/s. A banca examinadora não foi clara no enunciado da questão, quanto aos dados da velocidade da mola. Obviamente, que a velocidade final da mola dada como 0,0 km/h é em relação ao capacete, pois no choque, a mola para, mas não em relação ao solo, mas sim em relação ao capacete, quando adquire a mesma velocidade que ele, que é a velocidade do carro, de 280,8 km/h. Portanto, no choque, a velocidade da mola passa de 26 m/s para 78 m/s.

A força média sobre o capacete tem a mesma intensidade da força média sobre a mola ação-reação). Seja essa força a resultante sobre a mola.

280,8 km/h93,6 km/h

capacete (C)

mola (M)

Pelo teorema do impulso:

0

0F

m(v v )I Q F t m(v v ) F=

t

0,8(78 26) 41,6F

0,026 0,026

F = 1.600 N.

Resposta da questão 5: [B]

Dados: v0 = 0; v = 162 km/h = 45 m/s; m = 170 g = 0,17 g; t = 10

–2 s.

Considerando que força aplicada pelo stick é a resultante, pelo teorema do impulso, vem:

I = Q F t = m (v – v0) F (10–2

) = 0,17 (45) F =

7,65 102 N.

Resposta da questão 6: [C] No gráfico da força pelo tempo apresentado no enunciado, o impulso é numericamente igual a área do gráfico.

0,6 (8)

I 2,42

N.s

Pelo Teorema do Impulso: o impulso da força resultante é

igual à variação da quantidade de movimento (Q)

I = Q = m v 2,4 = 0,1 (v – 0) v = 24 m/s. Resposta da questão 7: [B]

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Dados: m1 = 800 kg; v1 = 90 km/h = 25 m/s; m2 = 450 kg e v2

= 120 km/h = 120 1.200 100

3,6 36 3 m/s. (Nunca se deve

fazer uma divisão que dá dízima no meio da solução de um

exercício. Carrega-se a fração. Se na resposta final a dízima

persistir, aí sim, fazem-se as contas e os arredondamentos.

Note-se que se fosse feita a divisão nessa questão, obtendo

33,3 m/s para v2, teríamos um tremendo trabalho e não

chegaríamos a resposta exata.)

Calculemos os módulos das quantidades de movimento dos

dois veículos antes da colisão:

Q1 = m1 v1 = 800 (25) = 20 103 kg.m/s; Q2 = m2 v2 = 450

100

3

= 15 103 kg.m/s.

Sendo a colisão inelástica, os veículos seguem juntos com

massa total:

M = m1 + m2 M = 800 + 450 = 1250 kg.

O módulo da quantidade de movimento do sistema após a

colisão é, então:

QS = M v = 1250 v.

Como quantidade de movimento é uma grandeza vetorial,

como mostra o esquema, vem:

2 222 2 2 3 3

S 1 2Q Q Q 1.250 v 20 10 15 10

2 6 61.250 v 400 10 225 10

2 61.250 v 625 10 .

Extraindo a raiz quadrada de ambos os membros, vem:

3 25.0001.250 v 25 10 v

1.250

V = 20 m/s.