Atividade: Aplicando a Terceira Lei do Movimento de Newton para Colisões

Nesta atividade, nós vamos praticar a aplicação da conservação do momento para determinar as forças que atuam nos objetos que colidem e mostrar que estas forças obedecem à terceira lei do movimento de Newton.

Q1:

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?

Q2:

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?

Q3:

Uma bola com uma massa de 200 g colide com uma parede. O impacto da bola na parede exerce uma força média de 7,5 N na parede por um tempo de 0,025 s. A bola rebate da parede a uma velocidade horizontal de 0,15 m/s. Qual foi a velocidade da bola quando bateu na parede?

Q4:

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

Q5:

Dois objetos, objeto 1 e objeto 2, colidem. No diagrama, os gráficos da linha superior mostram a mesma mudança em vigor com o tempo, que é a força que o objeto 1 exerce no objeto 2 durante a colisão. Qual dos gráficos na linha inferior mostra corretamente como a força exercida no objeto 1 pelo objeto 2 muda durante a colisão?

  • A(c)
  • B(b)
  • C(d)
  • D(a)

Q6:

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?

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