P1 de Física 1 da UNICAMP - 2020.2

Um bloco de madeira e um revólver estão fixos nas extremidades opostas de uma longa plataforma montada sobre um trilho de ar (atrito desprezível). O bloco e o revólver estão separados por uma distância . Todo o sistema está inicialmente em repouso. O revólver dispara uma bala que o abandona com uma velocidade , atingindo o bloco e nele se encravando. A inércia da bala é e a inércia do sistema revólver–plataforma–bloco é .

Qual é a velocidade da plataforma logo após a bala é disparada?

Qual é a velocidade da plataforma imediatamente após a bala atingir o repouso dentro do bloco?

Qual é a distância percorrida pela plataforma enquanto a bala está em trânsito entre o revólver e o bloco?

Considere dois blocos inicialmente parados nas extremidades de uma rampa sem atrito como ilustrado na figura abaixo. O bloco vermelho tem massa e energia , enquanto o bloco azul tem massa e energia . Os blocos são soltos e ao alcançarem a superfície plana da rampa toda a energia está em forma de energia cinética.

Calcule a posição onde os blocos sofrerão uma colisão.

Considere uma colisão perfeitamente elástica entre os blocos. Calcule as velocidades finais de cada bloco e o coeficiente de restituição da colisão.

Esboce, num único gráfico, a energia cinética de cada bloco e a energia cinética do sistema em termos da posição na parte plana da rampa.

Um carro, numa pista de teste, percorre uma distância reta entre dois pontos com velocidade de acordo com o gráfico abaixo:

Se a escala vertical do gráfico é definida por , determine: (Dê todas as respostas de acordo com o sistema internacional de medidas.)

a distância percorrida pelo carro durante todo o intervalo de tempo;

o gráfico de ;

a velocidade instantânea do carro em e a velocidade média do carro durante todo o percurso. Expresse as respostas com três algarismo significativos e considere que o carro se move na direção ;

a expressão matemática da posição em função do tempo para os intervalos de tempo e . Considere que em a posição do carro é .

No referencial da Terra o está se aproximando com velocidade do , que está inicialmente em repouso. Os carros estão em um trilho de ar e o tem cinco vezes a inércia do . Eles colidem elasticamente. Calcule as velocidades antes e depois da colisão:

No referencial da Terra.

No referencial de momento zero.

Faça um gráfico do momento linear dos carros em função do tempo para o referencial de momento zero. Considere , e o tempo após a colisão. Coloque no gráfico os resultados para as velocidades obtidos no item precedente.