Questões de Concurso Sobre impulso e quantidade de movimento em física

Um recipiente cilíndrico de altura H e densidade p é colocado verticalmente em repouso sobre a superfície de um líquido com densidade p_liq, de tal modo que a base do cilindro fica em contato com o líquido, conforme a figura anteriormente apresentada. Nesse caso, se atuarem sobre o cilindro apenas a força peso e o empuxo, então a condição para que o cilindro afunde completamente na direção vertical e não volte mais a superfície será dada por

A derivada no tempo da quantidade de movimento linear de um corpo de massa m e velocidade v é dada por 

Acerca dos conceitos de quantidade de movimento, impulso e colisões, assinale a opção correta.

“O Brasil está eliminado da Copa do Mundo. Diante da Bélgica, a seleção brasileira lutou, mas foi derrotada por 2 a 1 e adiou o sonho do hexacampeonato mundial. O volante acabou a partida como um dos candidatos a vilão, após marcar gol contra e não conseguir jogar bem. Antes, os franceses superaram o Uruguai e foram os primeiros a conquistarem a vaga para a semifinal. O projeto hexa adiado. Mais uma vez. A seleção brasileira acabou prejudicada por um mau primeiro tempo e superada pela eficiência da Bélgica nesta sexta-feira, em Kazan. A derrota por 2 a 1 pelas quartas de final da Copa do Mundo da Rússia encerra o sonho de título e acaba com a expectativa de uma população que quatro anos depois da traumática derrota por 7 a 1 para a Alemanha, voltava a acreditar em uma conquista”.

https://esportes.estadao.com.br/noticias/futebol, acessado em 06/08/2018.

Um torcedor durante essa fatídica partida resolveu usar seus conhecimentos de Física para explicar algumas das jogadas a que assistiu.

Assinale a alternativa equivocada.

A figura a seguir mostra uma força dependente do tempo Fx (t) agindo sobre uma partícula em movimento ao longo de um eixo x. Qual é o impulso total dado à partícula?

Duas esferas A e B movem-se em direções perpendiculares sobre uma mesa horizontal. As massas das esferas são m_A = 1,5 kg e m_B = 2,5 kg, respectivamente. Elas colidem anelasticamente e, no instante da colisão, suas velocidades eram V_A = 20 m/s e V_B = 16 m/s. Imediatamente após a colisão, suas velocidades serão, respectivamente,

Um homem de massa 83 kg está parado sobre um pequeno vagão de massa 1000 kg, em repouso nos trilhos horizontais. O homem dá alguns passos e salta numa direção paralela aos trilhos com velocidade de 6,0 m/s. Imediatamente após o salto, a velocidade do vagão tem módulo, em m/s,

Um adolescente de 70 kg está sentado em seu esqueite, de 2 kg, parado, no topo de uma rampa. Em seguida, guia o esqueite para baixo e atinge a base da rampa com uma velocidade de 5 m/s. O ângulo da rampa com sua horizontal é de 30°. A aceleração da gravidade é igual a 10 m/s².

Com base nesse caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta a distância, em metros, desprezando as forças de atrito existentes, em que o adolescente deslizou com seu esqueite.

A variação do momento (quantidade de movimento) linear no tempo para um sistema com massa variável é igual à:

O efeito da atiradeira gravitacional é produzido por uma “colisão” sem impacto de uma nave espacial com um planeta. Esse efeito é utilizado para fornecer um impulso adicional a uma nave espacial, aumentando sua velocidade.

A figura, a seguir, representa o planeta Saturno movendose em sentido x negativo, com uma velocidade orbital em relação ao Sol de módulo igual a v_planeta. Uma nave espacial dele se aproxima a uma velocidade de módulo igual a v_{inicial da nave} em relação ao Sol. A força gravitacional de Saturno faz que a nave mude de direção e retorne em sentido oposto.

Considerando a trajetória da nave como retilínea e que m_nave << M_planeta, sua velocidade final, depois que se afasta de modo que não sinta mais a atração gravitacional do planeta, é

O trabalho total realizado pelas forças externas sobre um corpo relaciona-se ao deslocamento do corpo, ou seja, às suas variações de posição. Contudo, o trabalho total também é relacionado à velocidade do corpo por meio do teorema trabalho-energia cinética, que

Um atirador próximo dispara com uma espingarda de ar comprimido um pequeno chumbinho de borracha com massa igual a 0,002kg. O projétil desloca-se com velocidade aproximadamente horizontal igual a 50m/s e atinge uma pequena partícula esférica de massa 0,03kg, inicialmente parada. A partícula esférica está posicionada na extremidade de uma corda de comprimento igual a L = 2.0m, conforme pode ser visto na figura abaixo. Assumindo que a colisão entre o projétil e a partícula seja perfeitamente elástica, determine qual deve ser a altura aproximada h adquirida pela partícula após a colisão.

Um projeto que vem sendo desenvolvido por diversos centros de pesquisas militares ao redor do mundo é um canhão eletromagnético, no qual um projétil magnético é acelerado a altas velocidades através de um conjunto de bobinas, que atuam como eletroímãs, ligadas e desligadas em sequência. Sobre esta ideia, assinale a alternativa incorreta.

Duas cargas elétricas em movimento não obedecem à Terceira Lei de Newton. Isso implica ter que se reformular qual princípio de conservação?

Um projétil, de 5g, é disparado por uma pistola a uma velocidade de 350 m/s contra um alvo metálico disposto sobre uma base móvel de massa total de 65g. Sabendo que a bala fica alojada no alvo, desprezando a resistência do ar e supondo a distância de disparo suficientemente curta a ponto de ignorarmos efeitos gravitacionais sobre a bala, qual a velocidade aproximada do recuo do alvo?

Dois automóveis de mesma massa deslocavam-se na mesma direção e no mesmo sentido em uma autoestrada, quando colidem. Considere desprezíveis as forças externas no instante da colisão. Se, após a colisão, a velocidade dos dois é a mesma, é correto afirmar que a colisão é:

Um corpo de massa igual a 2,5 kg e velocidade constante de 12 m.s^-1 choca-se com uma mola de constante elástica 2250 N.m^-1, conforme apresentado pela figura abaixo.
Desprezando os atritos, marque a opção que corresponda a máxima deformação sofrida pela mola.