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05/02/2018

Física 1: Momento Linear e impulso (Módulo 9)

O momento linear é a dificuldade que se tem de se retirar um corpo da inércia.
De acordo com a 2ª lei de Newton, F=m*a. Então, quanto maior a massa, mais força precisamos fazer para retirar um corpo de sua inércia. Para mover objetos pesados precisamos fazer mais força do que para mover objetos leves. O mesmo ocorre com a aceleração: quanto mais acelerado, mais difícil é de mover o objeto. 
Se lembrarmos que a aceleração é velocidade dividido pelo tempo, podemos dizer que a força é igual a massa vezes a velocidade dividida pelo tempo. Então, vemos que precisamos de mais força para mover objetos que se movimentam mais rápido, pois ele estará em inércia, equilíbrio dinâmico, MRU. Lembre-se que é mais fácil mover um trem lento que um trem rápido.
Assim, o impulso é a integral da força em função do tempo.

Exercícios sobre momento linear e Impulso: moodle UnB
1. A massa de uma bola de futebol é igual a 0,7kg. Inicialmente ela se desloca da direita para a esquerda  a 15,7 m/s, a seguir é chutada, deslocando-se com velocidade a 45 graus para cima e para a direita, com módulo igual a 28,1 m/s. Calcule o impulso da força resultante supondo um intervalo de tempo  de colisão  116,5ms. Considere o eixo horizontal da esquerda para direita e o vertical de baixo para cima. A resposta correta é: 28,52. 


2. Um canhão de massa 2154,6 kg dispara um projétil de massa 58,0 kg com uma velocidade relativa ao canhão igual a 45,1 m/s. DETERMINE, em m/s, o módulo da velocidade do projétil em relação ao solo, imediatamente após o disparo. A resposta correta é: 46,3.
Dica: Use a fórmula específica para quando a velocidade é relativa, mas atenção que ele pede a velocidade do projétil que será disparado em alta velocidade, então a resposta deve dar um número grande.

3. Um canhão de massa 2142,5 kg dispara um projétil de massa 53,5 kg com uma velocidade relativa ao canhão igual a 50,3 m/s. DETERMINE, em m/s, o módulo da velocidade do canhão em relação ao solo, imediatamente após o disparo. A resposta correta é: 1,2.
Dica: Use a fórmula específica para quando a velocidade é relativa, mas atenção que ele pede a velocidade do canhão que será pequena. 

4. Uma bola de massa 270,0 g e velocidade de módulo 12,5 m/s atinge uma parede numa direção que forma um ângulo de 60° com a parede. A bola ricocheteia com velocidade de mesmo módulo e numa direção que faz o mesmo ângulo com a parede. Se o tempo de colisão com a parede é de 3 ms, DETERMINE, em N, o módulo da força média que a bola exerce sobre a parede. A resposta correta é: 1948,6.

  
5. Um caminhão de massa 7701,3 kg viajando a 3,3 m/s colide com um carro parado em um semáforo. Os dois veículos permanecem juntos após a colisão. Se a massa do carro é 1957,6 kg, DETERMINE, em m/s, o módulo da velocidade com que os dois se movem após a colisão. A resposta correta é: 2,6.
  

6. Um atirador segura um rifle de massa 3,6kg frouxamente de modo que a arma possa recuar livremente ao disparar. Ele atira uma bala de massa 5,7g  horizontal com a velocidade relativa ao solo dada por 258,5 m/s. Qual o momento linear final do rifle? A resposta correta é: -1,47.

  
7. A massa de uma bola de futebol é igual a 0,8kg. Inicialmente ela se desloca da direita para a esquerda  a 20,3 m/s, a seguir é chutada, deslocando-se com velocidade a 45 graus para cima e para a direita, com módulo igual a 34,2 m/s. Calcule o impulso da força resultante supondo um itervalo de tempo  de colisão  119,0 ms. Considere o eixo horizontal da esquerda para direita e o vertical de baixo para cima. A resposta correta é: 40,50.

  




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