Listas de Estudos pra Prova - Halliday Vol 1 - 8°ed de Física 1 da UTFPR - Centro de Masse e Momento Linear

Na Fig. 9-59, uma bala de que se move verticalmente para cima a se choca com um bloco de inicialmente em repouso, passa pelo centro de massa do bloco e sai do outro lado com uma velocidade de . Qual é a altura máxima atingida pelo bloco em relação à posição inicial?

(Cap 9 – Ex 66) Uma bola de aço de massa está presa em uma extremidade de uma corda de de comprimento. A outra extremidade está fixa. A bola é liberada quando a corda está na horizontal (Fig. 9-68). Na parte mais baixa da trajetória, a bola se choca com um bloco de metal de inicialmente em repouso sobre uma superfície sem atrito. A colisão é elástica. Determine

(a) a velocidade escalar da bola e

(b) a velocidade escalar do bloco, ambas imediatamente após a colisão.

(Cap 9 – Ex 59) Na Fig. 9-65, o bloco 1 (com uma massa de ) está se movendo para a direita com uma velocidade escalar de e o bloco 2 (com uma massa de ) está se movendo para a direita com uma velocidade escalar de . A superfície não tem atrito e uma mola com uma constante elástica de está presa no bloco 2. Quando os blocos colidem, a compressão da mola é máxima no instante em que os blocos têm a mesma velocidade. Determine a máxima compressão da mola .

(Cap 9 – Ex 67) O bloco 1 de massa desliza em um piso sem atrito e sofre uma colisão elástica unidimensional com o bloco 2 de massa . Antes da colisão, o centro de massa do sistema de dois blocos tinha uma velocidade de . Qual é a velocidade

(a) do centro de massa e

(b) do bloco 2 após a colisão?

(Cap 9 – Ex 63) Um corpo com de massa sofre uma colisão elástica com um corpo em repouso e continua a se mover na mesma direção e sentido, mas com um quarto da velocidade inicial.

(a) Qual é a massa do outro corpo?

(b) Qual é a velocidade do centro de massa dos dois corpos se a velocidade inicial do corpo de era ?

(Cap 9 – Ex 62) Na Fig. 9-66, o bloco (com uma massa de ) desliza em direção ao bloco (com uma massa de ) ao longo de uma superfície sem atrito. Os sentidos de três velocidades antes () e depois () da colisão estão indicados; as velocidades escalares correspondentes são , e . Determine

(a) o módulo e

(b) o sentido (para a esquerda ou para a direita) da velocidade ·

(c) A colisão é elástica?

(Cap 9 – Ex 98) Um homem de , que estava em um carrinho de golfe de que se movia a uma velocidade de , pulou do carrinho com velocidade horizontal nula em relação ao chão. Qual foi a variação da velocidade do carrinho, incluindo o sinal?

(Cap 9 – Ex 69) Uma pequena esfera de massa está verticalmente acima de uma bola maior de massa (com uma pequena separação, como no caso das bolas de beisebol e basquete da Fig.9-70a) e as duas bolas são deixadas cair simultaneamente de uma altura . (Suponha que os raios das bola são desprezíveis em comparação com .)

(a) Se a bola maior ricocheteia elasticamente no chão e depois a bola menor ricocheteia elasticamente na maior, que valor de faz com que a bola maior pare momentaneamente no instante em que colide com a menor?

(b) Nesse caso, que altura atinge a bola menor (Fig. 9-70b)?

(Cap 9 – Ex 79) Na Fig. 9-70, duas longas barcaças estão se movendo na mesma direção em águas tranquilas, uma com uma velocidade escalar de e a outra com uma velocidade escalar de . Quando estão passando uma pela outra, operários jogam carvão da barcaça mais lenta para a mais rápida a uma taxa de . Que força adicional deve ser fornecida pelos motores

(a) da barcaça mais rápida e

(b) da barcaça mais lenta para que as velocidades não mudem? Suponha que a transferência de carvão é perpendicular à direção do movimento das barcaças e que a força de atrito entre as barcaças e a água não depende da massa das barcaças.

(Cap 9 – Ex 70) Na Fig. 9-71, o disco 1, de massa , desliza sem atrito em uma bancada de laboratório até sofrer uma colisão unidimensional com o disco 2, inicialmente em repouso. O disco 2 é arremessado para fora da bancada e vai cair a uma distância da base da bancada. A colisão faz o disco 1 inverter o movimento e ser arremessado para fora da outra extremidade da bancada, indo cair a uma distância da base oposta. Qual é a massa do disco 2? (Sugestão: tome cuidado com os sinais.)

(Cap 9 – Ex 98) Dois blocos de massas e estão ligados por uma mola e repousam em uma superfície sem atrito. Os blocos começam a se mover um em direção ao outro de modo que o bloco de viaja inicialmente a em direção ao centro de massa, que permanece em repouso. Qual é a velocidade inicial do outro bloco?

(Cap 9 – Ex 77) Um foguete que se encontra no espaço sideral e está inicialmente em repouso em relação a um referencial inercial tem uma massa de , da qual são de combustível. O motor do foguete é acionado por , durante os quais o combustível é consumido à taxa de . A velocidade dos produtos de exaustão em relação ao foguete é .

(a) Qual é o empuxo do foguete? Após os de funcionamento do motor, quais são

(b) a massa e

(c) a velocidade do foguete?