Questões de Concurso
Comentadas sobre impulso e quantidade de movimento em física
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Quando um foguete se movimenta no espaço vazio, seu momento é modificado porque parte de sua massa é eliminada na forma de gases ejetados. Como esses gases adquirem algum momento, o foguete recebe um momento compensador no sentido oposto, sendo, portanto, acelerado como resultado da propulsão dos gases ejetados. As figuras apresentadas ilustram o sistema de propulsão idealizado pelo cientista russo Konstantin Tsiolkovsky: um foguete de massa inicial m + Δm, que se desloca com velocidade v, sofre, em certo instante, um acréscimo de velocidade Δv ao ejetar parte da sua massa (Δm) em alta velocidade (ve). A velocidade inicial do foguete é muito menor que a velocidade da massa ejetada (v < ve). Tendo como referência as informações precedentes, julgue os itens subsequentes, assumindo que o momento linear do sistema se conserva e que as massas m e Δm não estão sujeitas a forças externas ou de campo. A energia cinética do sistema é conservada — ou seja, permanece constante — na direção do movimento mostrado nas figuras, devido à conservação do momento linear.
Quando um foguete se movimenta no espaço vazio, seu momento é modificado porque parte de sua massa é eliminada na forma de gases ejetados. Como esses gases adquirem algum momento, o foguete recebe um momento compensador no sentido oposto, sendo, portanto, acelerado como resultado da propulsão dos gases ejetados. As figuras apresentadas ilustram o sistema de propulsão idealizado pelo cientista russo Konstantin Tsiolkovsky: um foguete de massa inicial m + Δm, que se desloca com velocidade v, sofre, em certo instante, um acréscimo de velocidade Δv ao ejetar parte da sua massa (Δm) em alta velocidade (ve). A velocidade inicial do foguete é muito menor que a velocidade da massa ejetada (v < ve). Tendo como referência as informações precedentes, julgue os itens subsequentes, assumindo que o momento linear do sistema se conserva e que as massas m e Δm não estão sujeitas a forças externas ou de campo. O acréscimo de velocidade adquirida pelo foguete devido à ejeção contínua de sua massa depende das massas final e inicial do foguete.
O instante em que o objeto atinge velocidade máxima é
Em um estande de tiro, um perito, para estimar a velocidade de um projétil de arma de fogo, atirou contra um pêndulo balístico, conforme ilustrado na figura precedente, e mediu a altura máxima atingida pelo pêndulo após o choque.
Sabendo-se que esse projétil possui massa de 50 g, que o bloco
possui massa de 5 kg, que o projétil ficou alojado no bloco após
o choque, que a altura máxima medida pelo perito foi de 20 cm
e que a aceleração da gravidade no local era de 10 m/s2, é correto
afirmar que a velocidade com que o projétil atingiu o bloco foi de
Um policial necessita de instruções e cursos para o aprimoramento de técnicas de tiro. Durante a instrução, e (ou) curso, o policial adquire conhecimentos necessários para o correto manuseio de armas no intuito de buscar a padronização de procedimentos operacionais bem como de garantir maior segurança, tanto para o policial, quanto para os envolvidos na ação policial. Durante a instrução, os policiais efetuam disparos de várias distâncias e enfrentam situações que se assemelham à realidade encontrada no serviço diário visando ao melhor atendimento, durante ocorrências, envolvendo confronto armado.
Internet:: <www.blogdecastro.com> . Acesso em 2/1/2015
(com adaptações).
Ao efetuar um disparo, o recuo da arma está relacionado com o princípio da conservação do momento linear (quantidade de movimento). Nesse caso, o recuo ocorre para compensar a quantidade de movimento adquirido pelo projétil. Normalmente, a quantidade de movimento do retrocesso é absorvida pelo corpo do policial que dispara a arma. Com base no princípio da conservação do momento linear, uma das armas utilizadas pela polícia brasileira é a Carabina ponto 40. Supondo que essa arma, quando completamente carregada, tenha massa de 3,5 kg e dispare um projétil de massa 10,0 g com velocidade inicial estimada em 450 m.s-1 , assinale a alternativa que apresenta o valor, aproximado, em metros por segundo, da velocidade de recuo da arma.
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