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Aula: Colisão Inelástica

Atividade • 22 Questões

Q1:

Uma bola de massa 3 kg, movendo-se em reta 32 cm/s, colidiu com outra bola de massa 2,5 kg que estava em repouso. Dado que as duas bolas se fundiram em um só corpo, determine a velocidade desse novo corpo.

  • A 17,45 cm/s
  • B 14,55 cm/s
  • C 32 cm/s
  • D 38,4 cm/s

Q2:

Duas esferas de massas 40 g e 10 g moviam-se retilineamente em direção uma à outra a 45 cm/s e 30 cm/s, respetivamente. Quando as duas esferas colidem, fundem-se num único corpo. Determine a energia cinética perdida como resultado do impacto, em ergs.

Q3:

Duas esferas de massas 110 g e 275 g estavam se movendo ao longo da mesma linha reta na mesma direção com 55 cm/s e 90 cm/s, respectivamente. Dado que colidiram e fundiram-se em um corpo, encontre a perda de energia cinética como resultado do impacto.

Q4:

Três esferas lisas 𝐴 , 𝐵 e 𝐶 de massas 430, 140 e 840 gramas, respetivamente, foram colocados numa mesa lisa horizontal em linha reta tal que 𝐵 está entre 𝐴 e 𝐶 . A esfera 𝐴 foi lançada a 57 cm/s em direção a 𝐵 . Quando colidem, eles coalescem num corpo que continua a mover-se em direção a 𝐶 . Quando este novo corpo colidiu com 𝐶 , ressaltou a 6 cm/s. Determine a velocidade da esfera 𝐶 após o impacto.

Q5:

Um corpo de massa 9 kg estava em repouso em um plano horizontal áspero. A resistência ao movimento do corpo foi igual a 1 9 de seu peso. Uma força horizontal de 25 kgf agiu no corpo por 3 s. Assim que a força parou de agir, o corpo colidiu com outro corpo de massa 5 kg que estava em repouso, e os dois corpos se fundiram em um só corpo. Encontre a perda de energia cinética como resultado do impacto. Considere a aceleração devida à gravidade 9,8 m/s2.

Q6:

Uma esfera de massa 68 g foi lançada ao longo de um plano horizontal a 23 m/s. A resistência ao movimento da esfera era 1 1 4 do peso da esfera. Em seguida, 10 segundos mais tarde, colidiu com outra esfera com a mesma massa a mover-se a 18 m/s no sentido oposto. Como resultado da colisão, as duas esferas fundiram-se num corpo. Calcule a velocidade do novo corpo imediatamente após a colisão. Considere 𝑔 = 9 , 8 / m s 2 .

Q7:

Duas esferas estão se movendo ao longo de uma linha reta. Uma tem massa 𝑚 e está se movendo com velocidade 𝑣 , enquanto o outra tem uma massa de 10 g e está se movendo 36 cm/s. Se as duas esferas se movessem na mesma direção quando colidissem, elas se aglutinariam em um só corpo e se moveriam 30 cm/s na mesma direção. No entanto, se elas estivessem se movendo em direções opostas, elas se aglutinariam em um só corpo que se moveria 6 cm/s na direção em que a primeira esfera estava percorrendo. Encontre 𝑚 e 𝑣 .

  • A 𝑚 = 2 0 g , 𝑣 = 2 7 / c m s
  • B 𝑚 = 5 g , 𝑣 = 1 0 8 / c m s
  • C 𝑚 = 3 0 g , 𝑣 = 1 8 / c m s
  • D 𝑚 = 4 5 g , 𝑣 = 1 2 / c m s

Q8:

Uma bala de massa 24 g foi arremessada em 462 m/s para um alvo de massa 1 kg que estava em repouso. Após o impacto, o alvo e a bala se moveram juntos como um só corpo. Dado que vieram a repousar depois de cobrir uma distância de 105 cm, determine a resistência ao movimento do corpo, assumindo que ele é constante.

  • A 5 , 7 1 7 × 1 0 dinas
  • B 1 , 3 4 × 1 0 dinas
  • C 2 , 2 3 3 × 1 0 dinas
  • D 5 , 3 6 × 1 0 dinas

Q9:

Dois projéteis da mesma massa 50 kg foram disparados a 44 m/s em direção a um alvo de massa 400 kg que se afastava dos projéteis a 11 m/s. Ambos os projéteis atingiram o alvo e cravaram-se nele. Este corpo composto foi então atingido novamente, no sentido oposto, por um projétil de massa 220 kg. Dado que o corpo também se fundiu com o alvo e, como resultado do impacto, este novo corpo entrou em repouso, determine a velocidade do último projétil que atingiu o corpo.

Q10:

Um corpo de massa 0,6 kg, movendo-se em linha reta 33 cm/s, colidiu em outro corpo de massa 0,5 kg que estava em repouso. Se eles se unissem em um só corpo, e esse novo corpo se movesse 20 cmantes de parar, descubra a magnitude da força que resiste ao movimento desse corpo, assumindo que ela é constante.

Q11:

Num plano inclinado liso a 3 0 da horizontal, 𝐴 𝐵 está um segmento de reta paralelo à reta de maior declive do plano. O ponto 𝐴 está no topo do plano e a distância entre 𝐴 e 𝐵 é 7 m. Uma esfera de massa 45 g deslizou plano abaixo abandonada do ponto 𝐴 . Ao mesmo tempo, outra esfera de massa 165 g foi lançada para cima no segmento de reta do ponto 𝐵 a 7 m/s. Dado que, quando as duas esferas colidiram, se fundiram num corpo, determine a velocidade 𝑣 deste corpo combinado e a distância máxima percorrida 𝑙 que o corpo se moverá para cima no plano após a colisão, indicando a resposta com duas casas decimais. Considere a aceleração gravítica 𝑔 = 9 , 8 / m s 2 .

  • A 𝑣 = 0 , 6 / m s , 𝑙 = 3 , 6 7 c m
  • B 𝑣 = 2 , 8 / m s , 𝑙 = 4 0 c m
  • C 𝑣 = 0 , 3 / m s , 𝑙 = 0 , 9 2 c m
  • D 𝑣 = 3 , 2 5 / m s , 𝑙 = 1 0 7 , 7 8 c m

Q12:

Um martelo mecânico de massa 632 kg caiu de uma altura de 2,5 m atingindo um corpo de massa 474 kg. Como resultado, o corpo penetrou 20 cm no solo. Imediatamente após o impacto, os dois corpos moveram-se simultaneamente com a mesma velocidade 𝑣 . Dado que a aceleração gravítica é 9,8 m/s2, determine 𝑣 , e determine a resistência 𝑅 ao solo.

  • A 𝑣 = 4 / m s , 𝑅 = 5 5 0 7 8 , 8 N
  • B 𝑣 = 4 / m s , 𝑅 = 1 1 2 8 1 , 2 N
  • C 𝑣 = 4 , 9 / m s , 𝑅 = 1 1 5 0 2 , 7 N
  • D 𝑣 = 4 , 9 / m s , 𝑅 = 7 7 2 2 6 , 5 N

Q13:

Um transporte ferroviário de massa 11 toneladas começou a descer de um plano do repouso. O plano estava inclinado com a horizontal em um ângulo cujo seno é 1 5 0 , e a resistência ao movimento do trem foi de 16 kgf por tonelada de massa do trem. O trem chegou ao final do plano depois de percorrer uma distância de 144 m e depois colidiu com outro trem de mesma massa que estava em repouso. Dado que os dois trens acoplaram como resultado do impacto então pararam 50 segundos depois, determine a distância percorrida pelos dois trens na estrada horizontal. Considere a aceleração devida à gravidade 𝑔 = 9 , 8 / m s .

Q14:

Duas esferas lisas de massas 83 g e 37 g moviam-se em linha reta. No instante 𝑡 segundos, com 𝑡 0 , os deslocamentos das esferas em relação a um ponto fixo são dados por 𝑠 = ( 1 6 5 𝑡 ) 𝑐 1 c m e 𝑠 = ( 1 9 5 𝑡 ) 𝑐 2 c m , respetivamente, com 𝑐 um vetor unitário fixo. Sabendo que as duas esferas colidiram e coalesceram num único corpo, determine a velocidade 𝑣 deste corpo composto e a intensidade do impulso 𝐼 entre as esferas.

  • A 𝑣 = 5 4 / c m s , 𝐼 = 9 2 1 3 / g c m s
  • B 𝑣 = 5 4 / c m s , 𝐼 = 6 7 2 3 / g c m s
  • C 𝑣 = 8 4 / c m s , 𝐼 = 2 0 6 6 7 / g c m s
  • D 𝑣 = 8 4 / c m s , 𝐼 = 6 7 2 3 / g c m s
  • E 𝑣 = 5 4 / c m s , 𝐼 = 1 8 1 7 7 / g c m s

Q15:

Uma bola de massa 125 g movendo-se a uma velocidade constante de 50 m/s passou um certo ponto e, 3 minutos mais tarde, outra bola de massa 75 g passou pelo mesmo ponto. E estava se movendo a 80 cm/s e acelerando a 4 cm/s2. As duas bolas colidiram e se fundiram em uma só bola. Determinar o tempo 𝑡 levado para a segunda bola acertar a primeira e a velocidade do corpo formado após o impacto.

  • A 𝑡 = 6 0 s , 𝑣 = 1 5 1 , 2 5 / c m s
  • B 𝑡 = 4 3 , 8 3 2 s , 𝑣 = 1 2 6 , 9 9 8 / c m s
  • C 𝑡 = 4 2 , 0 4 s , 𝑣 = 1 2 4 , 3 1 / c m s
  • D 𝑡 = 4 2 , 0 4 s , 𝑣 = 1 7 3 , 8 5 1 / c m s
  • E 𝑡 = 6 0 s , 𝑣 = 2 1 8 , 7 5 / c m s

Q16:

Duas esferas lisas, 𝐴 e 𝐵 , de massas 160 g e 40 g, respectivamente, estão se movendo em direções opostas ao longo de uma linha reta horizontal. Esfera 𝐴 estava se movendo a uma velocidade constante de 95 cm/s, e a esfera 𝐵 estava se movendo inicialmente em 75 cm/s enquanto acelerava a 5 cm/s. Depois a esfera 𝐵 percorreu uma distância de 340 cm, as duas esferas colidiram e se aglutinaram em um só corpo. Determine a velocidade desse corpo logo após a colisão.

Q17:

Um corpo de massa 5 kg movia-se a 18 cm/s quando colidiu com outro corpo de massa 1 kg que se movia a 27 cm/s em sentido oposto. Os dois corpos coalesceram num corpo. Depois, este corpo colidiu com um terceiro corpo de massa 12 kg que estava em repouso. Como resultado, este corpo fundiu-se com o outro, formando um corpo. Determine a velocidade deste último corpo composto após a colisão.

Q18:

Um construtor está martelando pregos em uma parede. O martelo tem uma massa de 3,3 kg, e cada prego tem uma massa de 308 g. Dado que o martelo bate em cada prego estacionário a uma velocidade de 8,2 m/s, use o princípio da conservação do momento para encontrar a velocidade do martelo e do prego diretamente após o impacto.

Q19:

Uma esfera de massa 28 g movia-se horizontalmente em linha reta a 319 cm/s quando colidiu com outra esfera de massa 30 g que estava em repouso. Se as duas esferas se fundiram num corpo como resultado do impacto, e o corpo continuou a mover-se sob a influência de uma força de resistência constante de 29 gf, determine a distância percorrida por este após a colisão até atingir o repouso. Considere a aceleração da gravidade 𝑔 = 9 , 8 / m s 2 .

Q20:

Um corpo de massa 1,8 kg foi lançado para cima a partir do solo a 14,7 m/s e 1 segundo mais tarde, outro corpo de massa 2,7 kg foi lançado para cima a partir do mesmo ponto a 18,9 m/s. Os dois corpos colidiram e fundiram-se num corpo. Determine a altura máxima que este corpo composto alcançou acima do solo. Considere a aceleração gravítica 𝑔 = 9 , 8 / m s 2 .

Q21:

Um corpo 𝐴 de massa 50 g caía verticalmente a 120 cm/s quando colidiu com um corpo 𝐵 de massa 40 g que se movia verticalmente para cima 700 cm/s. O corpo 𝐵 ressaltou verticalmente para baixo a 140 cm/s, enquanto o corpo 𝐴 ressaltou verticalmente para cima. Depois, 1 7 de um segundo mais tarde, o corpo 𝐴 colidiu com outro corpo, 𝐶 , de massa 300 g que se movia verticalmente para baixo a 15 cm/s. Os dois corpos fundiram-se num corpo e este corpo continuou a mover-se. Determine a velocidade deste corpo composto após a segunda colisão. Considere a aceleração da gravidade 9,8 m/s2.

Q22:

Uma bola de massa 60 g começou a acelerar a partir do repouso em 7 cm/s2. No mesmo momento, outra bola de massa 40 g, que estava 450 cm à frente da primeira bola, começou a se mover na mesma direção que a primeira bola a uma velocidade constante de 90 cm/s. Então os dois corpos colidiram e se fundiram em um só corpo. Encontre a velocidade deste corpo diretamente após a colisão.

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