Atividade: Impulso e Momento

Nesta atividade, nós vamos praticar o cálculo do impulso de uma força constante em um corpo e sua relação com a mudança no momento deste corpo.

Q1:

Uma força constante atuou em um corpo de massa 6 kg. Como resultado, sua velocidade mudou de 37 km/h para 49 km/h. Calcule a magnitude do impulso dessa força nesse corpo.

Q2:

Três forças: 𝐹=5𝚤2𝚥+2𝑘N, 𝐹=𝚥3𝑘N, e 𝐹=𝚤5𝚥2𝑘N, onde 𝚤, 𝚥, e 𝑘 são três vetores unitários mutuamente perpendiculares. As forças agiram em um corpo por 3 segundos. Encontre a magnitude de seu impulso combinado no corpo.

  • A 27 N⋅s
  • B 9 N⋅s
  • C 3 8 9 N⋅s
  • D 3 7 3 N⋅s

Q3:

Uma força constante atuou em um corpo de massa 𝑚 mudando sua velocidade de 9 m/s para 54 km/h. Dado que o impulso da força foi de 5,82 N⋅s, determine o valor de 𝑚.

Q4:

Uma esfera lisa de massa 1‎ ‎412 g movia-se horizontalmente em linha reta a 13,5 m/s quando atingiu uma parede vertical lisa e fez ricochete a 9 m/s. Determine a intensidade do impulso exercido na esfera.

Q5:

Uma esfera de massa 125 g movia-se ao longo de uma secção horizontal de terreno a 165 cm/s quando embateu numa parede vertical. Sabendo que a parede aplicou um impulso de intensidade 0,214 N⋅s na esfera, determine a velocidade da esfera após fazer ricochete na parede.

Q6:

Um transporte ferroviário de massa 23 T estava se movendo 14 m/s antes de colidir com uma barreira. Dado que levou 4 s para o trem parar, determine a magnitude do impulso 𝐼 e a força média 𝐹 com o peso do quilograma mais próximo. Considere a aceleração devida à gravidade de 9,8 m/s2.

  • A 𝐼 = 3 2 2 / k g m s , 𝐹 = 8 1 k g f
  • B 𝐼 = 3 , 2 2 × 1 0 / k g m s , 𝐹 = 8 0 5 0 0 k g f
  • C 𝐼 = 3 , 2 2 × 1 0 / k g m s , 𝐹 = 8 2 1 4 k g f
  • D 𝐼 = 3 2 2 / k g m s , 𝐹 = 8 2 1 4 k g f

Q7:

Uma esfera de massa 83 g caiu verticalmente a partir de uma altura de 8,1 m em uma seção de solo horizontal. Ela rebateu e atingiu uma altura de 3,6 m. Dado que a duração do impacto foi de 0,42 segundos, e a aceleração devido à gravidade é 9,8 m/s2, encontre a força média de impacto.

Q8:

Uma bola de massa 560 g caiu 3,6 m até uma secção horizontal do solo. Ela ressaltou até uma altura de 1,6 m. Dado que a bola e o solo estiveram em contacto por 0,08 segundos, determine a força de impacto média entre a bola e o solo. Considere 𝑔=9,8/ms.

  • A 960,4 N
  • B 180,488 N
  • C 98 N
  • D 103,488 N

Q9:

Uma bola de massa 5 kg caiu de uma altura de 6,4 m até uma secção horizontal do solo. Ela ressaltou até uma altura de 2,5 m. Dado que a duração do impacto foi de 0,5 segundos, determine a intensidade da força total que o solo exerceu na bola. Considere 𝑔=9,8/ms.

Q10:

Uma bola polida de massa 240 g foi lançada verticalmente para cima a 16 m/s em direção a um teto horizontal 390 cm acima do solo. A bola colidiu com o teto e ressaltou verticalmente para baixo. A intensidade da força de impacto da bola no teto foi 960 gf, e estiveram em contacto por 12 de um segundo. Determine a velocidade da bola quando ressaltou do teto. Considere a aceleração gravítica 9,8 m/s2.

Q11:

Um corpo de massa 349 g foi lançado verticalmente para cima a 539 m/s do ponto em que estava 78 cm abaixo do teto do quarto. Quando atingiu o teto, ressaltou e, 0,6 segundos mais tarde, atingiu o chão. Sabendo que a altura do teto era 390 cm, e a duração do impacto foi de 17 segundos, determine a força do impacto, arredondado às unidades do newton. Considere a aceleração gravítica 9,8 m/s2.

Q12:

A figura apresentada mostra um gráfico de força-tempo para uma força atuando em uma direção constante em um corpo que se move ao longo de um plano horizontal liso. Utilizando as informações fornecidas, calcule a magnitude do impulso da força.

Q13:

A figura apresentada mostra um gráfico de força-tempo. No tempo 𝑡 segundos, onde 𝑡0, a força é dada por 𝐹=(𝑡2)N. Encontre o impulso sobre os primeiros quatro segundos.

  • A 4 N⋅s
  • B 8 3 N⋅s
  • C 8 N⋅s
  • D 1 6 3 N⋅s

Q14:

A figura apresentada mostra um gráfico de força-tempo. No tempo 𝑡 segundos, onde 𝑡0, a força é dada por 𝐹=(𝑡3)+4N. Encontre o seu impulso durante o sexto segundo.

  • A 2 N⋅s
  • B 3 1 3 N⋅s
  • C 8 N⋅s
  • D 3 1 6 N⋅s

Q15:

Duas forças 𝐹 e 𝐹 agem em um corpo de unidade de massa por 19 segundos. Dados que 𝐹=8𝚤4𝚥N e 𝐹=𝚤+3𝚥N, encontre o impulso.

  • A 9 5 2 N s
  • B 5 2 N s
  • C 7 6 5 N s
  • D 1 9 1 0 N s

Q16:

As forças 𝐹=𝑎𝑖+3𝚥, 𝐹=3𝚤+𝑏𝚥 e 𝐹=𝑎𝑖3𝚥 atuaram num corpo por 3 segundos. Se o seu impulso combinado no corpo foi de 𝐼=3𝚤6𝚥, determine os valores de 𝑎 e 𝑏.

  • A 𝑎 = 2 , 𝑏 = 8
  • B 𝑎 = 4 , 𝑏 = 2
  • C 𝑎 = 2 , 𝑏 = 2
  • D 𝑎 = 4 , 𝑏 = 8

Q17:

Uma pedra foi lançada para um poço a 4,5 m/s e atingiu o fundo 4 segundos mais tarde. Sabendo que 𝑔=9,8/ms, determine a velocidade da pedra quando alcançou o fundo do poço.

Q18:

Uma bala de massa 24 g foi disparada horizontalmente 496 m/s para um corpo de madeira de massa 1 kg que estava repousando em uma mesa horizontal áspera. A bala se alojou no bloco de madeira e eles começaram a se mover juntos como um só corpo sobre a mesa. Depois de deslizar pela mesa por 70 cm, este corpo colidiu com uma barreira perpendicular fixa à mesa. Ele rebateu em 66 cm/s. Dado que a resistência da mesa ao movimento do bloco foi 39,7 N, encontre o impulso da barreira no corpo.

Q19:

Uma bola de massa 400 g move-se retilineamente numa superfície horizontal lisa em direção a uma parede a um velocidade constante de 16 m/s. Sabendo que a direção do movimento da bola é perpendicular à parede, e que a parede exerce um impulso de 11 N⋅s na bola durante o impacto, determine a velocidade com que ressalta a bola.

  • A 27,5 m/s
  • B 19,5 m/s
  • C 11,5 m/s
  • D 5,75 m/s

Q20:

Uma esfera de massa 163 g atingiu uma parede quando se movia horizontalmente a 67 cm/s. Dado que ressaltou no sentido oposto e a variação no seu momento foi de 11‎ ‎899 g⋅cm/s, determine a sua velocidade após atingir a parede.

Q21:

Uma bola de borracha de massa 41 g movia-se horizontalmente numa superfície lisa. Embateu numa barreira a 62 cm/s e ressaltou no sentido oposto a 45 cm/s. Determine a intensidade da variação do seu momento como resultado do impacto.

Q22:

De um ponto que está a 225 cm abaixo do teto de uma sala, uma bola de massa de 51 g foi projetada verticalmente para cima com uma velocidade de 885 cm/s. Se a mudança no momento da bola quando atingiu o teto era 36‎ ‎720 g⋅cm/s determine a velocidade da bola após a colisão. Considere a aceleração devida à gravidade 9,8 m/s2.

Q23:

Uma bola de borracha de massa 10 g caiu de uma altura de 8,1 m em uma seção de solo horizontal. Ela atingiu o chão e rebateu a uma altura de 4,9 m. Calcule a magnitude da mudança no momento resultante do impacto. Assuma 𝑔=9,8/ms.

  • A 11‎ ‎200 g⋅cm/s
  • B 224 g⋅cm/s
  • C 22‎ ‎400 g⋅cm/s
  • D 112 g⋅cm/s

Q24:

Uma bola de borracha caiu verticalmente de uma altura de 6,4 m sobre o chão. Ela então rebateu a uma altura de 1,6 m. Se a variação no momento da bola devido ao impacto é de 1‎ ‎113 kg⋅cm/s, determine a massa da bola. Seja 𝑔=9,8/ms.

Q25:

Uma bola de borracha de massa 54 g caiu numa secção horizontal do solo. A sua velocidade mesmo antes de atingir o solo era 41 m/s. Após atingir o solo, ela ressaltou até uma altura de 250 cm antes de entrar em repouso por um momento. Considerando 𝑔=9,8/ms, determine a intensidade da variação do momento que resultou do impacto.

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