Atividade: Força como Taxa de Mudança de Momento

Nesta atividade, nós vamos praticar a relacionar a taxa de mudança de momento de um objeto com a força atuando sobre ele, utilizando a fórmula ∆p = Ft.

Q1:

Uma força média de 12,5 N é aplicada pelo movimento do ar em uma bicicleta e seu piloto, cuja massa total é 80 kg, enquanto ventava naquele dia. A força é aplicada ao longo de um intervalo de tempo de 0,8 s enquanto a rajada de vento é muito breve. O vento sopra diretamente atrás da bicicleta. Qual é a mudança total da quantidade de movimento?

Q2:

Um homem correndo em uma estrada tinha uma quantidade de movimento de 360 kg⋅m/s. A estrada à frente do homem estava coberta de areia. O homem correu pela areia por 12 segundos e sua quantidade de movimento quando ele atravessou a parte coberta de areia da estrada foi 330 kg⋅m/s. Que força média a areia aplicou ao homem enquanto ele corria sobre ela?

Q3:

Uma força de 10 N é aplicada num objeto por 3 segundos, atuando na direção em que o objeto se move. Quanto varia o momento do objeto?

Q4:

Um objeto aumenta o seu momento em 10 kg⋅m/s num intervalo de tempo de 5 segundos. Qual é a força média aplicada no objeto nesse intervalo de tempo?

Q5:

Uma raquete de tênis atinge uma bola de tênis que tem uma massa de 60,5 g e aplica uma força constante de 75 N nela. A bola de tênis muda sua velocidade por 30 m/s durante a colisão. Por quantos segundos a colisão dura?

Q6:

Um sapo de massa 30 g que salta no ar, saindo do repouso, acelera a uma velocidade de 12 cm/s em 0,025 s. Quantos newtons de força as pernas de um sapo exercem no salto?

Q7:

Uma bicicleta e o seu condutor têm uma massa total de 72 kg e moviam-se inicialmente a uma velocidade constante de 9 m/s. A bicicleta foi conduzida em linha reta atravessando uma poça em 1,2 s e, quando a bicicleta a atravessou, tinha um momento de 540 kg⋅m/s. Qual foi a força aplicada na bicicleta pela poça?

Q8:

Um objeto com um movimento inicial de 20 kg⋅m/s é atuado por uma força média de 2,5 N e vem repousar. Por quanto tempo a força age no objeto?

Q9:

Um objeto é desacelerado por uma força média de 15 N por um tempo de 0,5 s. Qual é a variação no momento do objeto?

Q10:

Num objeto que tem um momento de 12 kg⋅m/s é aplicada uma força constante de 8 segundos, após a qual o momento do objeto passou para os 6 kg⋅m/s. Determine a força aplicada no objeto.

Q11:

Uma força de 8 N é aplicada a um objeto e o impulso do objeto aumenta 2 kg⋅m/s. Por quanto tempo a força é aplicada?

Q12:

Qual das seguintes fórmulas relaciona corretamente a força que atua num objeto, o tempo que demora a atuar e a variação do momento 𝑝 do objeto?

  • A 𝐹 = 1 2 Δ 𝑝 Δ 𝑡
  • B 𝐹 = Δ 𝑡 Δ 𝑝
  • C 𝐹 = 2 Δ 𝑝 Δ 𝑡
  • D 𝐹 = Δ 𝑝 Δ 𝑡
  • E 𝐹 = Δ 𝑝 Δ 𝑡

Q13:

O gráfico mostra como a quantidade de movimento de um objeto muda ao longo do intervalo de tempo 𝑡 = 0 s a 𝑡 = 7 s .

Qual força constante é aplicada ao objeto entre 𝑡 = 2 s e 𝑡 = 3 s ?

Qual força constante é aplicada ao objeto entre 𝑡 = 3 s e 𝑡 = 4 s ?

Qual força é aplicada ao objeto entre 𝑡 = 4 s e 𝑡 = 6 s ?

Qual força média é aplicada ao objeto entre 𝑡 = 2 s e 𝑡 = 5 s ? Responda a uma casa decimal.

Qual força média é aplicada ao objeto entre 𝑡 = 2 s e 𝑡 = 7 s ?

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