Exercícios de Momento Linear - Lista de Exercícios Resolvida

Considere estas três situações:

Uma bola se movendo para a direita com rapidez chega ao repouso.

A mesma bola em repouso é projetada com rapidez para a esquerda.

A mesma bola se movendo para a esquerda com rapidez acelera para também para a esquerda.

Em qual situação (ou situações) o módulo da variação de momento linear da bola é maior?

Na situação .

Na situação .

Na situação .

Nas situações e .

A variação é a mesma nas três situações.

Um caminhão de de massa e uma bicicleta de de massa movem-se com velocidade de . Das afirmações abaixo, qual é a verdadeira?

O momento linear é uma grandeza escalar e, portanto, não depende nem da direção nem do sentido da velocidade.

Como o caminhão e a bicicleta têm a mesma velocidade, o momento linear também é o mesmo.

O momento linear do caminhão tem valor e sempre o mesmo sentido de sua velocidade.

Os vetores momento linear do caminhão e da bicicleta serão iguais caso eles tenham velocidades com a mesma direção e mesmo sentido.

O módulo do momento linear de cada um deles é diferente porque suas massa são diferentes.

Mostre que a energia cinética e o módulo de momento linear de uma partícula de massa são relacionados por . Um cardeal (Richmondena Cardinalis) com massa de e uma bola de beisebol de possuem a mesma energia cinética. Qual desses corpos possui o maior momento linear? Qual é a razão entre o módulo do momento linear do cardeal e o módulo do momento linear da bola de beisebol? Um homem com e uma mulher com possuem o mesmo momento linear. Quem possui a maior energia cinética? Qual é a razão entre a energia cinética do homem e a energia cinética da mulher?

Dois veículos se aproximam de um cruzamento. Um deles é uma caminhonete de que se desloca a do leste para oeste (no sentido negativo de ), e o outro é um carro de passeio de que segue do sul para o norte no sentido positivo de , a . Ache as componentes e do momento linear resultante desse sistema. Quais são o módulo, a direção e o sentido do momento linear resultante?

Uma bola de futebol com massa igual a se desloca com velocidade de formando um ângulo de no sentido anti-horário em relação ao eixo . Quais são os componentes e do momento linear?

Um caminhão de que se desloca com velocidade de , da direita para esquerda.

a) Qual o módulo do momento linear desse caminhão?

b) Qual deve ser a velocidade de um carro esportivo de para que ele tenha i) o mesmo momento de linear do caminhão? ii) a mesma energia cinética?

Um designer de páginas web criou uma animação em que um ponto na tela do computador tem posição .

(a) Encontre a magnitude e direção da velocidade média do ponto entre e.

Um designer de páginas web criou uma animação em que um ponto na tela do computador tem posição .

(c) Esboce a trajetória do ponto de à , e mostre as velocidades calculadas na parte (b).

Um astronauta de está no espaço fazendo um reparo na estação espacial orbital. Ela lança fora uma ferramenta de a em relação à estação espacial. Com que velocidade escalar e em que direção e sentido ela começará a se mover?

Uma astronauta no espaço não pode usar uma balança para pesar objetos porque não há gravidade. Mas ela possui recursos para medir a distância e o tempo com precisão. Ela sabe que a sua própria massa é , mas não tem certeza sobre a massa de um grande tubo de gás no foguete sem ar. Quando esse tubo está se aproximando dela a , ela o empurra, diminuindo a velocidade do tubo para (sem conseguir revertê-lo) e impelindo-a a uma velocidade escalar de . Qual é a massa desse tubo?

Um vagão de carga aberto na parte superior possui massa de e se desloca sem atrito ao longo de um trilho horizontal. Está chovendo torrencialmente e as gotas caem verticalmente. No início, o vagão está vazio e se desloca com velocidade de . Qual será a velocidade do vagão depois de acumular de água da chuva?

Um homem de massa caminha em linha reta sobre uma prancha de massa igual a que está apoiada sobre uma superfície horizontal perfeitamente lisa. A velocidade do homem em relação à prancha é . Sabendo-se que originalmente tanto o homem quanto a prancha estavam em repouso, pode-se afirmar que a velocidade da prancha imediatamente antes do homem sair da mesma é:

Escolha uma:

Duas bolas, A e B, de massa 0,20 kg cada, movendo a 4,0 m/s colidem com uma parede vertical. A bola A rebate com a mesma rapidez. A bola B fica parada. Qual sentença descreve corretamente a variação do momento linear das bolas?

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

Considere estas três situações:

Uma bola se movendo para a direita com rapidez chega ao repouso.

A mesma bola em repouso é projetada com rapidez para a esquerda.

A mesma bola se movendo para a esquerda com rapidez acelera para também para a esquerda.

Em qual situação (ou situações) o módulo da variação de momento linear da bola é maior?

Na situação .

Na situação .

Na situação .

Nas situações e .

A variação é a mesma nas três situações.

Um animal pesa e consegue correr a velocidade de .Qual deve ser a sua quantidade de movimento. (dado )

(a) .

(b) .

(c) .

(d)

(e)

Um objeto de massa está se deslocando ao longo de uma trajetória retilínea com aceleração escalar constante igual a . Se partiu do repouso, o módulo da sua quantidade de movimento, em , ao fim de , é:

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

6. Um pequeno drone está navegando numa dada altura constante quando, por causa de um defeito de fabricação, explode em dois fragmentos. Imediatamente após a explosão, verifica-se que um dos fragmentos com massa , move-se com velocidade e o outro fragmento, de massa , move-se com velocidade , ambas velocidades medidas no mesmo referencial inercial em repouso. A velocidade escalar do drone antes da explosão, em metros por segundo, medida no mesmo referencial inercial é:

9) A figura mostra um sistema composto pelas partículas e , as quais interagem entre si através de forças atrativas. A partícula , externa ao sistema , interage repulsivamente com a partícula , mas não interage com a partícula . O momento linear total do sistema assim como o momento linear da partícula estão representados na figura. Admita, ainda, que o sistema esteja isolado da interação com outras partículas. Assinale a alternativa FALSA.

A)

B)

C)

D)

E)

Um caminhão de de massa e uma bicicleta de de massa movem-se com velocidade de . Das afirmações abaixo, qual é a verdadeira?

O momento linear é uma grandeza escalar e, portanto, não depende nem da direção nem do sentido da velocidade.

Como o caminhão e a bicicleta têm a mesma velocidade, o momento linear também é o mesmo.

O momento linear do caminhão tem valor e sempre o mesmo sentido de sua velocidade.

Os vetores momento linear do caminhão e da bicicleta serão iguais caso eles tenham velocidades com a mesma direção e mesmo sentido.

O módulo do momento linear de cada um deles é diferente porque suas massa são diferentes.

Num sistema isolado composto por três partículas podemos afirmar que:

Escolha uma opção:

1. O momento linear de cada partícula individualmente é conservado
2. O momento linear total num instante inicial é diferente do momento linear total num outro instante final
3. O momento linear total do sistema é nulo
4. O momento linear total do sistema é conservado

Um projétil de massa incide com velocidade inicial sobre um alvo de massa , inicialmente parado sobre uma superfície horizontal sem atrito. O alvo tem forma curva na área atingida pelo projétil, conforme mostra a Figura 2. Ao perder o contato com o alvo, o projétil possui velocidade . Devido ao contato com o projétil, o alvo passa a se mover horizontalmente para a direita. Despreze os efeitos da gravidade sobre o movimento do projétil.

Seja a velocidadedo alvo no instante final em que ele perde contato com o projétil. A variação do momento linear do alvo entre os instantes inicial e final é:

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

Um projétil de massa incide com velocidade inicial sobre um alvo de massa , inicialmente parado sobre uma superfície horizontal sem atrito. O alvo tem forma curva na área atingida pelo projétil, conforme mostra a Figura 2. Ao perder o contato com o alvo, o projétil possui velocidade . Devido ao contato com o projétil, o alvo passa a se mover horizontalmente para a direita. Despreze os efeitos da gravidade sobre o movimento do projétil.

A variação do momento linear do projétil entre o instante inicial e o instante em que ele perde contato com o alvo é:

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)