Fundamentos da física



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Fundamentos da física

- Ramalho, Nicolau e Toledo


Exercícios propostos

4o bimestre




1. (Olimpíada Brasileira de Física) Maria e João patinam no gelo paralelamente, segurando, cada um, as extremidades de uma corda de 6 metros que está esticada. A massa de Maria é metade da de João. Subitamente, Maria dá um puxão na corda. Quantos metros cada um percorrerá na direção do outro até eles se encontrarem? Justifique sua resposta.


2. (Unicamp-SP) Acredita-se que a extinção dos dinossauros tenha sido causada por uma nuvem de pó levantada pela colisão de um asteroide com a Terra. Esta nuvem de pó teria bloqueado a ação do Sol. Estima-se que a energia liberada pelo impacto do asteroide tenha sido de 108 megatons, equivalente a 1023 J. Considere a massa do asteroide m = 8,0.1015 kg e a massa da Terra M = 6,0.1024 kg.

a) Determine a velocidade do asteroide imediatamente antes da colisão.
b) Determine a velocidade de recuo da Terra imediatamente após a colisão, supondo que o asteroide tenha ficado encravado nela.


3. (Olimpíada Brasileira de Física) Na extremidade de uma mola coloca-se uma massa de modelar m = 100 g. A mola é comprimida de 10 cm e presa por um fio F. Quando o fio é cortado, a massa é lançada em direção ao carrinho A de 400 g (inicialmente em repouso). A massa colide e gruda no carrinho, que passa a se mover com velocidade 2 m/s. Considerando desprezíveis o atrito e a massa da mola e que a massa de modelar se movimenta apenas na horizontal, calcule:



a) a quantidade de movimento da massa antes de atingir o carrinho.
b) o valor da constante elástica da mola.


4. Um corpo A, de massa mA = 2,0 kg, é lançado com velocidade v0 = 4,0 m/s em um plano horizontal liso, colidindo com uma esfera B, de massa mB = 5,0 kg. A esfera, inicialmente parada e suspensa por um fio flexível e inextensível de comprimento L e fixo em O, atinge a altura hB = 0,20 m após a colisão.



Dado: g = 10 m/s²

a) Qual é a velocidade vB da esfera B imediatamente após a colisão?
b) Qual é o módulo e o sentido da velocidade vA do corpo A após a colisão?
c) Qual é a diferença entre a energia mecânica do sistema antes e depois da colisão?
d) A colisão foi perfeitamente elástica? Justifique.


5. (Fuvest-SP) O corpo B da figura tem massa M e pode mover-se sem atrito sobre um plano horizontal. Do seu topo, a uma altura H, abandona-se um bloco A de massa m = que, após deslizar sem atrito sobre a superfície inclinada, dela se separa com uma velocidade horizontal v = 2 m/s.



Dado: g = 10 m/s²

 


 

a) Qual a velocidade final do corpo B?
b) Qual a altura H?

RESPOSTAS

1. Maria: 4 m; João: 2 m.

2.
a)
5,0.103 m/s.
b) 6,7.10-6 m/s.

3.
a)
1 kg.m/s.
b) 103 N/m.

4.
a)
2,0 m/s.
b) 1,0 m/s em sentido contrário ao inicial.
c) 5,0 J.
d) Não, pois há dissipação de energia.

5.
a)
1 m/s.
b) 0,3 m.




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