LISTA 32 Cap09 Impulso - Professor Nelson Elias

Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR
Disciplina de Física I
Prof. Nelson Elias
32ª Lista de Exercícios: Cap.09 Impulso.
Aluno: ___________________________ Turma: _______ Data: ______/_____/_________.
1) A figura abaixo é uma vista superior de da trajetória seguida por um piloto de corrida de automóveis quando seu
carro colide com o muro de proteção da pista. Imediatamente antes da colisão, ele está dirigindo com uma velocidade
com uma velocidade vi = 70 m/s ao longo de uma linha reta que faz um ângulo de 30º com a parede. Imediatamente
após a colisão, ele se desloca com uma velocidade de módulo vf = 50 m/s ao longo de uma linha reta que faz um ângulo
de 10º com a parede. Sua massa é de 80 kg.
a) Qual é o impulso J sobre o piloto devido à colisão?
b) A colisão dura 14 ms. Qual é a intensidade da força média
sobre o piloto na colisão?
Resp. ( –900i – 3500 j) kg.m/s, Fmed = 2,583.105 N
2) Em um teste de colisão, um automóvel de massa 1500 kg colide contra uma parede rígida. As velocidades inicial e
final do automóvel são vi = - 15,0 m/s i e vf = 2,6 m/s j . Se a colisão dura 0,15 s, encontre do impulso devido a
colisão e a força média exercida sobre o automóvel.
Resp. (2,64.104 kg.m/s i, Fmed = 1,76.105 N i
3) Um carro de 1400 kg que se move a 5,3 m/s está se deslocando inicialmente para o norte no sentido positivo da
direção "y". A pós completar uma curva de 90º para a direita passando para o sentido positivo da direção "x" em 4,6 s, o
motorista desatento bate em uma árvore, que pára o carro em 350 ms. Usando vetores unitários, determine:
a) A impulsão sobre o carro devido à curva ? b) A impulsão sobre o carro devido à colisão ? c) Qual a força média que
atua sobre o carro durante a curva e durante a colisão ? e d) qual o ângulo entre a força média na curva e o eixo x + ?
Resp. a) J = (7.420 i – 74.20 j)N.s; . b) J = - 74.20 N.s i; c) F = 1.613 N i – 1.613N j; d) – 21.200 N j;
e) – 45º.
4) Um jogador de futebol dá uma chute em uma bola de futebol de massa igual a 0,45 kg que está inicialmente em
repouso. O pé do jogador está em contato com a bola durante o intervalo de tempos de Δt = 3 ms, e a força do chute é
dada pela expressão:
F ( t ) = [ (6.106)t - (2.109)t2 ] N,
Determine a intensidade das seguintes grandezas:
a) O impulso sobre a bola devido ao chute,
b) A força média que o pé do jogador exerce sobre a bola durante o período de contato,
c) A força máxima que o pé do jogador exerce sobre a bola durante o período de contato,
d) A velocidade da bola imediatamente depois que ela perde contato com o pé do jogador.
a) Resp. J= 9N.s , b) Resp. F= 3.000 N, c) Resp. Fm= 4.500 N, d) Resp. v= 20m/s.
5) Uma curva da força estimada contra o tempo para uma bola de beisebol que foi atingida por um bastão é mostrada na
figura abaixo. Determine a partir desta curva
(a) o impulso fornecido a bola,
(b) a força média exercida sobre a bola,
(c) a força máxima exercida sobre a bola.
6) Um pequeno carro, com massa de 1,2 Mg (ou 1,2.103 kg), avança para leste, a 60 km/h, colide num cruzamento com
um caminhão de 3 Mg, que avança para o norte, a 40 km /h . O carro e o caminhão constituem um só destroço depois da
colisão. Determine o módulo a direção e sentido da velocidade deste destroço depois da colisão.
Resp. ⏐v⏐= 33,3 km/h, θ = 59,1º
7) Dois corpos de 2 kg, A e B colidem. As velocidades (em m/s) antes da colisão são vA = 15 i + 30 j e vB = -10 i + 5 j .
Após a colisão, vA = -5 i + 20 j . a) Qual a velocidade final de B ? b) Quanta energia cinética é ganha ou perdida na
colisão?
Resp. a) vBf = 10 m/s i + 15 m/s j, b) ΔK = - 500,17 J.
B