Perguntas

Questão: 1

(Enem) Durante um reparo na estação espacial internacional, um cosmonauta, de massa 90 kg, substitui uma bomba do sistema de refrigeração, de massa 360 kg, que estava danificada. Inicialmente, o cosmonauta e a bomba estão em repouso em relação à estação. Quando ele empurra a bomba para o espaço, ele é empurrado no sentido oposto. Nesse processo, a bomba adquire uma velocidade de 0,2 m/s em relação à estação.

Qual é o valor da velocidade escalar adquirida pelo cosmonauta, em relação à estação, após o empurrão?

A) 0,05 m/s
B) 0,20 m/s
C) 0,40 m/s
D) 0,50 m/s
E) 0,80 m/s

Questão: 2

(Unipac) Um automóvel cuja massa é de 900 kg desenvolve velocidade de 108 Km/h (30 m/s), quando o motorista pisa bruscamente no freio e, com desaceleração constante, consegue parar após 5,0 segundos. Pode-se afirmar que a variação da quantidade de movimento do automóvel foi:

A) 5,4 ∙ 10³ N ∙ s

B) 2,7 ∙ 10⁴ N ∙ s

C) 9,7 ∙ 10⁴ N ∙ s

D) zero

Questão: 3

(Uerj) Um estudante, ao observar o movimento de uma partícula, inicialmente em repouso, constatou que a força resultante que atuou sobre a partícula era não-nula e manteve módulo, direção e sentido inalterados durante todo o intervalo de tempo da observação.

Desse modo, ele pôde classificar as variações temporais da quantidade de movimento e da energia cinética dessa partícula, ao longo do tempo de observação, respectivamente, como:

A) linear – linear         

B) constante – linear         

C) linear – quadrática         

D) constante – quadrática

Questão: 4

(UFRS) Um observador, situado em um sistema de referência inercial, constata que um corpo de massa igual a 2 kg, que se move com velocidade constante de 15 m/s no sentido positivo do eixo x, recebe um impulso de 40 N.s em sentido oposto ao de sua velocidade. Para esse observador, com que velocidade, especificada em módulo e sentido, o corpo se move imediatamente após o impulso?

A) -35 m/s

B) 35 m/s

C) -10 m/s

D) -5 m/s

E) 5 m/s

Questão: 5

Calcule a quantidade de movimento de um automóvel de 1000 kg que se desloca com uma energia cinética de 50 000 J.

A) 10 000 kg∙m/s

B) 100 000 kg∙m/s

C) 1 000 000 kg∙m/s

D) 10 000 000 kg∙m/s

E) 100 000 000 kg∙m/s

Questão: 6

Sabendo que a variação de quantidade de movimento de um corpo foi de 1000 kg ∙ m/s , calcule o impulso.

A) 400 N ∙ s

B) 600 N ∙ s

C) 800 N ∙ s

D) 1000 N ∙ s

E) 1200 N ∙ s

Questão: 7

Calcule a quantidade de movimento em um bloco que está sujeito a uma força de 160 N durante 5 segundos.

A) 800 kg ∙ m/s

B) 1000 kg ∙ m/s

C) 1200 kg ∙ m/s

D) 1400 kg ∙ m/s

E) 1600 kg ∙ m/s

Questão: 8

Uma bola se move com velocidade de 10 m/s e quantidade de movimento de 25 kg ∙ m/s, então a sua massa é de:

A) 2,0 kg

B) 2,5 kg

C) 3,0 kg

D) 3,5 kg

E) 4,0 kg

Questão: 9

Qual é o módulo da força média exercida por uma parede sobre uma pedra de 1 kg durante uma colisão de duração de 20 segundos, sabendo que a pedra foi lançada contra a parede numa velocidade de 36 m/s e que, após a colisão, a pedra rebateu e saiu da parede com uma velocidade de 2 m/s na direção oposta?

A) 0,7 N

B) 1,0 N

C) 1,3 N

D) 1,6 N

E) 1,9 N

Questão: 10

Dois patinadores estão sobre uma superfície de gelo sem atrito. O patinador A, com uma massa de 100 kg, inicialmente em repouso, empurra o patinador B, que tem uma massa de 80 kg. Após o empurrão, o patinador A se move para frente com uma velocidade de 5 m/s , enquanto o patinador B se move para trás com uma velocidade v'. Com base nessas informações, determine a velocidade do patinador B após o empurrão.

A) 3,75 m/s

B) 4,15 m/s

C) 5,45 m/s

D) 6,25 m/s

E) 7,95 m/s

Questão: 11

Calcule a quantidade de movimento com base nestes dados:

$m=10 kg$

$v=30 m/s$

A) 100 kg ∙ m/s

B) 200 kg ∙ m/s

C) 300 kg ∙ m/s

D) 400 kg ∙ m/s

E) 500 kg ∙ m/s 

Questão: 12

A respeito da quantidade de movimento, analise as prorposições a seguir, que informam sobre a relação entre a grandeza física e sua unidade de medida.

I. A quantidade de movimento é medida em quilograma-metro por segundo.

II. O impulso é medido em Newton-segundo ao quadrado.

III. A velocidade é medida em metros por segundo ao quadrado.

IV. O tempo é medido em segundos ao quadrado.

V. A massa é medida em quilograma.

Com base nisso, qual das alternativas abaixo está correta?

A) Alternativas I e II.

B) Alternativas III e IV

C) Alternativas I e III.

D) Alternativas II e IV.

E) Alternativas I e V.

Respostas

Questão: 1

Alternativa E.

Calcularemos a velocidade escalar adquirida pelo cosmonauta usando a fórmula da conservação da quantidade de movimento:

p = p'

m ∙ v = m' ∙ v'

360 ∙ 0,2 = 90 ∙ v

72 = 90 ∙ v

$v= \frac {72}{90}$

v = 0,8 m/s

Questão: 2

Alternativa B.

Calcularemos a variação da quantidade de movimento do automóvel usando a fórmula do teorema do impulso e quantidade de movimento:

$I=∆p$

$F \cdot ∆t=∆p$

$m \cdot a \cdot ∆t=∆p$

$m \cdot \frac{\Delta v}{\Delta t} \cdot \Delta t = \Delta p$

$m \cdot ∆v=∆p$

$900 \cdot (0-30)=∆p$

$900 \cdot (-30)=∆p$ 

$-27 000=∆p$

$-2,7 \cdot 10 ^4 =∆p$

$2,7 \cdot 10^4 \cdot \text{N} \cdot \text{s} = |\Delta p|$

Questão: 3

Alternativa C.

Ele observou que a variação temporal da quantidade de movimento é linear, já que a sua fórmula é dada por uma função de 1º grau, e que a variação da energia cinética é quadrática, já que sua fórmula é dada por uma função de 2º grau.

Questão: 4

Alternativa D.

Calcularemos a velocidade com que o corpo se move imediatamente após o impulso usando a fórmula do teorema do impulso e quantidade de movimento:

$I=∆p$

$I = p' - p$

$I = m' \cdot v' - m \cdot v$

$40 = m' \cdot v' - m \cdot v$

$40 = 2 \cdot 15 - 2 \cdot v$

$40 = 30 - 2 \cdot v$

$10 = -2 \cdot v$

$v = \frac{10}{-2}$

$v=-5 m/s$

Questão: 5

Alternativa A.

Calcularemos a quantidade de movimento usando a fórmula que a relaciona à energia cinética:

$E_c = \frac{p^2}{2 \cdot m}$

$p^2 = E_c \cdot 2 \cdot m$

$p^2=E_c \cdot 2 \cdot m$

$p^2=50 000 \cdot 2 \cdot 1000$

$p^2=100 000 000$

$p = \sqrt{100000000}$

$p=10 000 kg \cdot m/s$

Questão: 6

Alternativa D.

Calcularemos o impulso usando a fórmula do teorema do impulso e quantidade de movimento:

$I=∆p$

$I=1000 N \cdot s$

Questão: 7

Alternativa A.

Calcularemos a quantidade de movimento usando a fórmula que a relaciona à força:

$F = \frac{\Delta p}{\Delta t}$

$∆p=F \cdot ∆t$

$\Delta p = 160 \cdot 5$

$\Delta p = 800 \, \text{kg} \cdot \text{m/s}$

Questão: 8

Alternativa B.

Calcularemos a massa da bola usando a fórmula da quantidade de movimento:

$p=m \cdot v$

$25=m \cdot 10$

$m = \frac{20}{10}$

$m=2,5 kg$

Questão: 9

Alternativa E.

Calcularemos a força média usando a fórmula do teorema do impulso e o momento linear:

$I=∆p$

$F \cdot \Delta t = m \cdot (v_f - v_i)$

$F \cdot 20 = 1 \cdot (36 - (-2))$

$F \cdot 20 = 1 \cdot 38$

$F = \frac{38}{20}$

$F=1,9 N$

Questão: 10

Alternativa D.

Calcularemos a velocidade do patinador B após o empurrão usando a fórmula da conservação da quantidade de movimento:

$p=p'$

$m \cdot v=m' \cdot v'$

$100 \cdot 5=80 \cdot v'$

$500=80 \cdot v'$

$v' = \frac{500}{80}$

$v'=6,25 m/s$

Questão: 11

Alternativa C.

Calcularemos a quantidade de movimento usando sua fórmula:

$p=m \cdot v$

$p=10 \cdot 30$

$p=300 \ kg \cdot m/s$

Questão: 12

Alternativa E.

I. A quantidade de movimento é medida em quilograma-metro por segundo. (correta)

II. O impulso é medido em Newton-segundo ao quadrado. (incorreta)

O impulso é medido em Newton-segundo.

III. A velocidade é medida em metros por segundo ao quadrado. (incorreta)

A velocidade é medida em metros por segundos.

IV. O tempo é medido em segundos ao quadrado. (incorreta)

O tempo é medido em segundos.

V. A massa é medida em quilograma. (correta)