Atividade: Conservação do Momento Linear

Nesta atividade, nós vamos praticar a aplicação da conservação do momento linear em situações que envolvem transfer~encia de momentos entre objetos.

Q1:

Uma asfaltadora com uma massa de 5,0×10 kg segue em linha reta a 2,5 m/s e deposita 1,0×10 kg de asfalto na estrada, demorando um tempo desprezável. Qual é a velocidade da asfaltadora após depositar o asfalto.

Q2:

As carruagens são agrupadas embatendo uma na outra. Suponha que duas carruagens se movem em direção uma à outra, a primeira com uma massa de 1,50×10 kg e uma velocidade de (0,30/)𝚤ms, e a segunda com uma massa de 1,10×10 kg e uma velocidade de (0,12/)𝚤ms. Qual é a sua velocidade final?

  • A ( 0 , 1 5 / ) 𝚤 m s
  • B ( 0 , 1 8 / ) 𝚤 m s
  • C ( 0 , 1 0 / ) 𝚤 m s
  • D ( 0 , 2 0 / ) 𝚤 m s
  • E ( 0 , 1 2 / ) 𝚤 m s

Q3:

Um patinador de gelo cuja massa é de 75 kg move-se a 6,2 m/s em direção à sua parceira de 50 kg de massa. A parceira do patinador move-se a 5,5 m/s, no mesmo sentido que o patinador. Qual o patinador alcança a sua parceira, eleva-a exercendo uma força horizontal nos seus patins. A que velocidade se movem os seus patins enquanto eleva a sua parceira?

  • A6,0 m/s
  • B5,6 m/s
  • C5,9 m/s
  • D5,8 m/s
  • E6,1 m/s

Q4:

Uma ciclista de massa 60,0 kg senta-se em uma bicicleta de massa 10,0 kg, movendo-se em 15 m/s na direção 𝑥 positiva. Um inseto de massa 5,0 g agita-se em seu capacete. O inseto estava se movendo inicialmente em 2,0 m/s na mesma direção que a ciclista.

Qual é o momento combinado de ciclo e ciclista antes de colidir com o inseto?

  • A 1 , 1 × 1 0 𝚤 kg⋅m/s
  • B 3 , 1 × 1 0 𝚤 kg⋅m/s
  • C 2 , 6 × 1 0 𝚤 kg⋅m/s
  • D 1 , 9 × 1 0 𝚤 kg⋅m/s
  • E 0 , 6 5 × 1 0 𝚤 kg⋅m/s

Qual é o momento inicial do inseto?

Qual é a mudança na velocidade da ciclista devido à colisão com o inseto?

Se o inseto estivesse se movendo na direção oposta a ciclista, quanto de uma mudança de velocidade teria resultado da colisão?

Q5:

Uma lula de 5,00 kg que está inicialmente em repouso ejeta 0,250 kg de fluido com uma velocidade de 10,0 m/s. A lula se move na direção oposta à direção do fluido ejetado. Uma força de atrito de 5,00 N se opõe ao movimento da lula.

Qual é a velocidade de recuo da lula se a ejeção for feita em 0,100 s?

Quanta energia é perdida no trabalho realizado contra o atrito?

Q6:

Uma criança de 35 kg desliza uma encosta e continua por uma secção plana na base, onde outra criança de 35 kg salta para o trenó da primeira quando passa por ela. Se a velocidade do trenó é de 3,5 m/s antes da segunda criança saltar para ele, qual é a sua velocidade depois de esta saltar?

Q7:

Um jogador de futebol inicialmente estacionário de massa 90 kg pega uma bola de futebol de massa 0,50 kg que é jogada para ele com uma velocidade horizontal de 17 m/s e velocidade vertical desprezível. Qual é a velocidade horizontal do jogador de futebol depois de pegar a bola?

Q8:

Uma criança de massa 32 kg desloca-se 2,4 m/s sobre um terreno plano num vagão de massa 7,6 kg. A criança larga uma bola de massa 0,83 kg nas traseiras do vagão. Qual é a velocidade do vagão após a bola ser largada?

  • A3,7 m/s
  • B2,1 m/s
  • C2,5 m/s
  • D4,1 m/s
  • E3,3 m/s

Q9:

Um elefante de massa 2‎ ‎125 kg persegue um caçador de massa 76,5 kg. O elefante move-se a uma velocidade de 6,33 m/s enquanto o caçador se move a uma velocidade de 8,12 m/s. Tanto o elefante como o caçador se movem no mesmo sentido, que corresponde ao deslocamento positivo.

Qual é o momento do elefante?

  • A 21‎ ‎100 kg⋅m/s
  • B 18‎ ‎500 kg⋅m/s
  • C 11‎ ‎200 kg⋅m/s
  • D 13‎ ‎500 kg⋅m/s
  • E 12‎ ‎800 kg⋅m/s

Qual é o momento do caçador?

  • A602 kg⋅m/s
  • B417 kg⋅m/s
  • C621 kg⋅m/s
  • D504 kg⋅m/s
  • E688 kg⋅m/s

O caçador para de se mover e dispara um dardo tranquilizador de massa 275 g para o elefante. O dardo move-se a 650 m/s. Qual é o momento do dardo?

  • A179 kg⋅m/s
  • B442 kg⋅m/s
  • C 4 4 2 kg⋅m/s
  • D 1 7 9 kg⋅m/s
  • E0 kg⋅m/s

Q10:

Uma família está a fazer patinagem. O pai tem uma massa de 68 kg, a mãe 76 kg e a filha 34 kg. O pai patina a 8,2 m/s no sentido positivo de O𝑥 e colide com a mãe, que se move a 2,4 m/s num ângulo de 33 abaixo do sentido negativo de O𝑥. Os dois unem-se após a colisão. O par, em seguida, colide com a sua filha estacionária e os três unem-se.

Qual é a velocidade a que a família se move?

  • A4,0 m/s
  • B0,96 m/s
  • C0,88 m/s
  • D2,1 m/s
  • E3,6 m/s

Em que ângulo abaixo do sentido positivo de O𝑥 ocorre o movimento da família após a colisão?

  • A 3 3
  • B 1 9
  • C 8 , 0
  • D 2 8
  • E 1 4

Q11:

Um homem de massa 62 kg está de pé num superfície congelada que tem atrito desprezável. Ele lança uma bola de massa 670 g, dando-lhe uma velocidade horizontal de 8,2 m/s. Qual é a velocidade horizontal que o homem tem após lançar a bola?

  • A0,0 m/s
  • B8,2 m/s
  • C 0 , 0 8 9 m/s
  • D 8 , 2 m/s
  • E0,089 m/s

Q12:

Um rapaz de massa 45 kg está num trenó de massa 8,2 kg. O trenó desliza num lago gelado sem atrito a 8,4 kg. Está lá um pedregulho com uma massa de 670 kg no meio do lago. O trenó embate no pedregulho impulsionando o rapaz por cima deste e fazendo-o deslizar pelo gelo a 8,4 m/s.

Qual é a velocidade do trenó após a colisão?

  • A0,36 m/s
  • B0,15 m/s
  • C0,32 m/s
  • D0,10 m/s
  • E0,26 m/s

Qual é a velocidade do pedregulho após a colisão?

  • A0,10 m/s
  • B0,32 m/s
  • C0,21 m/s
  • D0,38 m/s
  • E0,08 m/s

Q13:

Três paraquedistas caem verticalmente para baixo. Os paraquedistas estão inicialmente ao lado uns dos outros e, em seguida, são separados. Dois paraquedistas de massas 63 kg e 84 kg ganham velocidades horizontais de 1,5 m/s para norte e 1,9 m/s para sudeste, respetivamente. O terceiro paraquedista tem uma massa de 58 kg.

Qual é a velocidade horizontal do terceiro paraquedista?

  • A1,0 m/s
  • B4,5 m/s
  • C3,0 m/s
  • D6,5 m/s
  • E2,0 m/s

A que ângulo de sudoeste está o movimento do terceiro paraquedista?

  • A 4 5
  • B 6 9
  • C 3 9
  • D 9 , 2
  • E 9 9

Q14:

Dois carros com massas iguais aproximam-se de um cruzamento sem atrito. O carro A viaja para norte a 22 m/s e carrro B viaja para este. Os carros colidem e agarram-se um ao outro, deslocando-se 17 para nordeste. Qual foi a velocidade inicial do carro B?

  • A72 m/s
  • B23 m/s
  • C75 m/s
  • D28 m/s
  • E6,7 m/s

Q15:

Um vagão de carga de massa 2‎ ‎250 kg viaja a 3,5 m/s embaixo de um terminal de grãos, que despeja grãos diretamente no vagão. Se a velocidade do vagão de carga não deve descer abaixo dos 2,0 m/s, qual é a massa máxima de grão que pode ser colocada no vagão?

  • A 1‎ ‎600 kg
  • B 1‎ ‎300 kg
  • C 1‎ ‎500 kg
  • D 1‎ ‎800 kg
  • E 1‎ ‎700 kg

Q16:

Um astronauta de massa 91 kg está separado da sua nave espacial uma distância de 7,4 m e afasta-se dela a 0,16 m/s. Para regressar à nave, o astronauta atira uma caixa de ferramentas de massa 8,2 kg em sentido oposto à nave espacial a uma velocidade de 6,3 m/s. Quanto tempo passa até o astronauta recuperar contacto com a nave?

  • A15 s
  • B17 s
  • C25 s
  • D19 s
  • E11 s

Q17:

O grão de uma tremonha cai na extremidade esquerda de uma esteira transportadora horizontal com 2 m de comprimento. O grão cai na esteira transportadora a uma taxa de 10 kg/s, o grão não tem uma velocidade horizontal quando cai na esteira. Esta transporta o grão a uma velocidade constante de 2 m/s antes de o soltar na sua extremidade direita.

Que força é necessária para manter a esteira transportadora a mover-se à velocidade constante?

Qual é a potência mínima do motor da esteira transportadora?

Q18:

Um fogo de artifício de massa 130 g é disparado verticalmente para cima e explode em duas parte no seu ponto máximo do deslocamento. Após a explosão, a parte do fogo de artifício com uma massa de 58 g move-se para oeste a 14 m/s.

A que velocidade a outra parte do fogo de artifício se move?

  • A11 m/s
  • B14 m/s
  • C19 m/s
  • D8,5 m/s
  • E16 m/s

Em que ângulo para este se move a outra parte do fogo de artifício?

  • A 9 0
  • B 3 0
  • C 1 8 0
  • D 0
  • E 4 5

Q19:

Uma carga de cascalho é despejada verticalmente para baixo para um vagão de carda de massa 20‎ ‎500 kg que se move horizontalmente a 3,0 m/s numa secção reta de uma ferrovia. A velocidade do vagão de carga após receber o cascalho é de 1,8 m/s. Qual é a massa de cascalho?

  • A 14‎ ‎000 kg
  • B 9‎ ‎500 kg
  • C 11‎ ‎000 kg
  • D 7‎ ‎700 kg
  • E 16‎ ‎000 kg

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