Lição de casa da aula: Aplicando a Terceira Lei do Movimento de Newton para Colisões Física • 9º Ano

Nesta atividade, nós vamos praticar a aplicar conservação de momento para encontrar as forças que atuam em objetos em colisão e mostrar que essas forças obedecem à terceira lei do movimento de Newton.

Questão 1

Uma bola de boliche com uma massa de 12,5 kg e um momento de 25 kg⋅m/s colide por 0,25 s com um pino de boliche estacionário de massa 7,5 kg. Após a colisão, o pino se move em 2,5 m/s na mesma direção que a bola se moveu antes da colisão. A bola desacelera a uma velocidade de 0,5 m/s.

Qual é a mudança do momento do pino?

Qual é a mudança do momento da bola?

Qual é a força aplicada ao pino?

Qual é a força aplicada à bola?

Questão 2

Durante uma mudança de casa, uma cadeira com rodas com uma massa de 43,2 kg e uma secretária com rodas de massa 108 kg colidem uma na outra. Cada objeto aplica no outro uma força de 180 N e a colisão dura 0,15 segundos.

Qual é a intensidade da variação do momento da cadeira?

Qual é a intensidade da variação do momento da secretária?

Qual é o módulo da variação da velocidade da cadeira?

Qual é o módulo da variação da velocidade da secretária?

Questão 3

Uma pessoa tenta apanhar uma caixa que cai de uma prateleira acima da cabeça. A pessoa bate palmas, pois ao aproximá-las para tentar apanhar a caixa, falha. Cada mão exerce uma força de 3,5 N na outra mão e o bater de palmas dura 0,025 s. Qual foi a soma das intensidades dos momentos de cada mão da pessoa antes de se tocarem?

Questão 4

Dois objetos A e B são lançados para o ar e colidem um no outro, como se mostra no diagrama. O objeto A tem um peso de 12 N e o objeto B tem um peso de 20 N. Na colisão, o objeto A exerce uma força de 24 N no objeto B.

Qual é a força que o objeto B aplica no objeto A durante a colisão?

A qual dos objetos é dada maior aceleração devido à colisão?

  • AO objeto A
  • BAmbos os objetos têm igual aceleração.
  • CO objeto B

Questão 5

Uma bala com uma massa de 10 g está viajando a 450 m/s e bate em um carro de brinquedo estacionário de massa 400 g. A bala vem a repousar 0,01 s depois de bater no carro.

Que força é necessária para fazer a bala repousar em 0,01 s?

Qual é a aceleração do carro devido ao impacto da bala?

Questão 6

Duas balas ambas com massas de 50 g são disparadas horizontalmente das pistolas, cada bala move-se a uma velocidade constante de 400 m/s. As duas pistolas são seguradas por pessoas que apontam uma para outra e, por um extraordinário acaso, as balas colidem uma com a outra de frente, como se mostra no diagrama. 0,0015 s após as balas colidirem, ambas têm velocidade horizontal zero. Considere que a bala que se move para a esquerda se move no sentido positivo.

Qual é a variação do momento da bala que se move para a direita devido à colisão?

Qual é a variação do momento da bala que se move para a esquerda devido à colisão?

Qual é a variação do momento total das balas antes e após a colisão?

Qual é a força aplicada na bala que se move para a direita na colisão, arredondada às unidades do newton?

Qual é a força aplicada na bola que se move para esquerda na colisão, arredondada às unidades do newton?

Questão 7

Dois jogadores de futebol, um jogador A e um jogador B, correm em direção um ao outro. O jogador A tem uma massa de 75 kg e o jogador B tem uma massa de 50 kg. O jogador A tem uma velocidade constante de 2 m/s e o jogador B tem uma velocidade constante de 3 m/s. Os jogadores colidem, situação que demora 0,1 s. Após a colisão, ambos os jogadores estão parados. Considere o sentido em que o jogador A correu como sendo o positivo.

Qual é a aceleração do jogador A durante a colisão?

Qual é a aceleração do jogador A durante a colisão?

Qual é a força exercida no jogador A na colisão?

Qual é a força exercida pelo jogador B na colisão?

Questão 8

Uma bola de aço tem uma massa de 45 g. A bola rola a 1,5 m/s e colide com uma mola fixa, comprimindo a mola e entrando imediatamente em repouso quando a mola está na sua compressão máxima, como se mostra no diagrama. A constante de elasticidade da mola é de 150 N/m. Quanto tempo demora a bola a comprimir a mola?

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