Exercícios sobre Impulso e Quantidade de Movimento
Em um clássico do futebol goiano, um jogador do Vila Nova dá um chute em uma bola aplicando-lhe uma força de intensidade 7.102N em 0,1s em direção ao gol do Goiás e o goleiro manifesta reação de defesa ao chute, mas a bola entra para o delírio da torcida. Determine a intensidade do impulso do chute que o jogador dá na bola para fazer o gol.
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Impulso é calculado através da seguinte expressão: I = F.Δt
Logo I = 7.102. 0,1 = 70N.s
Sobre uma partícula de 8 kg, movendo-se à 25m/s, passa a atuar uma força constante de intensidade 2,0.102N durante 3s no mesmo sentido do movimento. Determine a quantidade de movimento desta partícula após o término da ação da força.
O impulso pode ser definido como a variação da quantidade de movimento:
I = Q2 – Q1
F.∆t = Q2 – Q1
2.102.3 = Q2 – 25.8
Q2 = 600 + 200
Q2 = 800 kgm/s
Com base no gráfico, determine o impulso produzido pela força no intervalo de tempo de 0 a 5s..gif)
O impulso é numericamente igual à área da figura delimitada por F x t.
A = I = (B+b).h/2 = (40+90).5/2 = 130.5/2 = 650/2 = 325N.s
Um projétil com velocidade de 500m/s e massa 0,05kg atinge horizontalmente um bloco de madeira de massa 4,95 kg, em repouso sobre um plano horizontal sem atrito, e nele se aloja.
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Determine com que velocidade o conjunto bala bloco se moverá após o choque.
Obs.: o momento antes é igual ao momento depois (sistema conservativo).
Qa = Qd
mb.vb + mpvp = vpb.(mb + mp)
0,05.500 + 4,95.0 = vpb.(0,05 + 4,95)
25 = vpb.5
vpb = 25/5
vpb = 5m/s
(FMTM)
Um projétil de aço de massa 40g é atirado horizontalmente contra um bloco de argila de massa 160g, inicialmente em repouso, supenso por fios intextensíveis e de massas desprezíveis, conforme mostra a figura. O projétil penetra o bloco e o sistema projétil bloco se eleva, atingindo altura máxima igual à 5cm. Considerando o sistema conservativo (sistema no qual não há perda de energia) e g = 10m/², a velocidade do projétil ao atingir o bloco de argila era, em m/s, igual a:
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mp = 40g = 0,04kg
mb = 160g = 0,16kg
h = 5cm = 0,05m
g = 10m/s²
vp = ?
O momento antes do choque é igual ao momento posterior ao choque.
Qa = Qd
vp.mp + vb.mb = vpb.(mp + mb)
vp.0,04 + 0 = vpb.(0,04 + 0,16)
vpb = 0,04vp / 0,2 - equação I
Como o sistema é conservativo, a energia mecânica é conservada.
Ema = Emd
Eca = Epd
m.vpb2 / 2 = m.g.h
vpb = (2.g.h)1/2 - equação II
Igualando as equações I e II
0,04vp / 0,2 = (2.g.h)1/2
vp = 0,2.(2.10.0,05)1/2/0,04
vp = 0,2/0,04
vp = 5m/s
