Questões Militares Sobre colisão em física

Duas bolinhas A e B, com 0,5 kg cada, estão se locomovendo na mesma direção e sentido em uma superfície sem atrito, como mostra a figura a seguir:

Quando a bolinha A se encontra com a B, ambas movem-se juntas com velocidade igual a 5,25 m/s. Sabendo que V_A = 2V_B , então, a velocidade da bolinha A antes da colisão era:

A Latin NCAP é uma organização que tem como objetivo avaliar asegurança de veículos comercializados na América latina e Caribe. Anualmente, essa empresa simula acidentes com os modelos de automóveis mais vendidos na região. A colisão padrão simulada nos testes é aquela em que o veículo, se deslocando em linha reta a 64,0 km /h, se choca com um anteparo de alumínio, de forma que 40% da frente do veículo bate no anteparo. Esse tipo de colisão simula os acidentes mais frequentes em estradas cujas vítimas apresentam lesões graves ou fatais. A colisão dura apenas dois décimos de segundos até o carro parar e, caso o veículo não tenha air bag, a desaceleração da pessoa varia imensamente e pode atingir um incrível pico d e400m /s².

Supondo que o condutor tenha uma massa de 72,0 kg, o módulo da força média que atua sobre o motorista, durante a colisão, vale

                     

Considere um feixe homogêneo de pequenos projéteis deslocando-se na mesma direção e na mesma velocidade constante até atingir a superfície de uma esfera que está sempre em repouso.

A esfera pode ter um ou dois tipos de superfícies: uma superfície totalmente refletora (colisão perfeitamente elástica entre a esfera e o projétil) e/ou uma superfície totalmente absorvedora (colisão perfeitamente inelástica entre a esfera e o projétil).

Em uma das superfícies (refletora ou absorvedora), o ângulo α da figura pertence ao intervalo [0,β], enquanto na outra superfície (absorvedora ou refletora) α pertence ao intervalo (β ,π/2 ].

Para que a força aplicada pelos projéteis sobre a esfera seja máxima, o(s) tipo(s) de superfície(s) é(são):  

Dois móveis P e T com massas de 15,0 kg e 13,0 kg, respectivamente, movem-se em sentidos opostos com velocidades V_P = 5,0 m/s e V_T = 3,0 m/s, até sofrerem uma colisão unidimensional, parcialmente elástica de coeficiente de restituição e = 3/4. Determine a intensidade de suas velocidades após o choque.

Dois corpos iguais deslizam na mesma direção e em sentidos opostos em um movimento retilíneo uniforme, ambos na mesma velocidade em módulo e à mesma temperatura. Em seguida, os corpos colidem. A colisão é perfeitamente inelástica, sendo toda energia liberada no choque utilizada para aumentar a temperatura dos corpos em 2 K. Diante do exposto, o módulo da velocidade inicial do corpo, em m/s, é

Dado:

• Calor específico dos corpos:

De acordo com a figura abaixo, a partícula A, ao ser abandonada de uma altura H, desce a rampa sem atritos ou resistência do ar até sofrer uma colisão, perfeitamente elástica, com a partícula B que possui o dobro da massa de A e que se encontra inicialmente em repouso. Após essa colisão, B entra em movimento e A retorna, subindo a rampa e atingindo uma altura igual a

Uma bola, de massa 0,20 kg e velocidade de módulo igual a 5,0 m/s, é atingida por um taco e sofre um desvio de 90° em sua trajetória. O módulo de sua velocidade não se altera, conforme indica a figura, Sabendo que a colisão ocorre num intervalo de tempo de 20 milissegundos, o módulo, em newtons, da força média entre o taco e a bola, é:

A bola A ( m_A = 4,0 kg ) se move em uma superfície plana e horizontal com velocidade de módulo 3,0 m/s , estando as bolas B (m_B = 3,0 kg ) e C(m_C = 1,0 kg ) inicialmente em repouso. Após colidir com a bola B, a bola A sofre um desvio de 30º em sua trajetória, prosseguindo com velocidade , conforme figura abaixo. Já a bola B sofre nova colisão, agora frontal, com a bola C, ambas prosseguindo juntas com velocidade de módulo v.

Considerando a superfície sem atrito, a velocidade v,em m/s, vale

Dois navios A e B podem mover-se apenas ao longo de um plano XY. O navio B estava em repouso na origem quando, em t = 0 , parte com vetor aceleração constante fazendo um ângulo α com o eixo Y. No mesmo instante (t = 0 ), o navio A passa pela posição mostrada na figura com vetor velocidade constante de módulo 5,0 m/s e fazendo um ângulo θ com o eixo Y. Considerando que no instante t₁ = 20 s, sendo y_A(t₁) = y_B(t₁) = 30 m, ocorre uma colisão entre os navios, o valor de tgα é

Dados: sen(θ)=0,60 ; cos(θ)= 0,80.

Um bloco A, de massa m_A =1,0 kg, colide frontalmente com outro bloco, B, de massa m_B =3,0 kg, que se encontrava inicialmente em repouso. Para que os blocos sigam grudados com velocidade 2,0 m/s, a energia total dissipada durante a colisão, em joules, deve ser 

Dois mecanismos que giram com velocidades angulares ω₁ e ω₂ constantes são usados para lançar horizontalmente duas partículas de massas m₁= 1kg e m₂ = 2kg de uma altura h = 30m , como mostra a figura 1 abaixo.  

                     

Num dado momento em que as partículas passam, simultaneamente, tangenciando o plano horizontal α , elas são desacopladas dos mecanismos de giro e, lançadas horizontalmente, seguem as trajetórias 1 e 2 (figura 1) até se encontrarem no ponto P.

Os gráficos das energias cinéticas, em joule, das partículas 1 e 2 durante os movimentos de queda, até a colisão, são apresentados na figura 2 em função de ( h − y ) , em m, onde y é a altura vertical das partículas num tempo qualquer, medida a partir do solo perfeitamente horizontal.  

                          

Desprezando qualquer forma de atrito, a razão  é

Dois caminhões de massa m₁=2,0 ton e m₂=4,0 ton, com velocidades v₁=30 m/s e v₂=20 m/s, respectivamente, e trajetórias perpendiculares entre si, colidem em um cruzamento no ponto G e passam a se movimentar unidos até o ponto H, conforme a figura abaixo. Considerando o choque perfeitamente inelástico, o módulo da velocidade dos veículos imediatamente após a colisão é:

Uma esfera de 200 g se desloca com velocidade de 6 m/s sobre uma superfície horizontal de atrito desprezível de encontro a uma esfera que se apresenta inicialmente em repouso. Após a colisão entre as esferas elas passam a se mover juntas com velocidade de 4 m/s. A massa da esfera que se encontrava em repouso é igual a:

Analise a figura abaixo.

                          

A figura acima mostra o gráfico das energias cinéticas de dois carrinhos, A e B respectivamente, que deslizam sem atrito ao longo de um trilho horizontal retilíneo. No instante t=3s ocorre uma colisão entre os carrinhos. Sendo assim, assinale a opção que pode representar um gráfico para as velocidades dos carrinhos antes e depois da colisão. 

Um disco rígido de massa M e centro O pode oscilar sem atrito num plano vertical em torno de uma articulação P. O disco é atingido por um projétil de massa m ≪ M que se move horizontalmente com velocidade ~v no plano do disco. Após a colisão, o projétil se incrusta no disco e o conjunto gira em torno de P até o ângulo θ. Nestas condições, afirmam-se: I. A quantidade de movimento do conjunto projétil+disco se mantém a mesma imediatamente antes e imediatamente depois da colisão. II. A energia cinética do conjunto projétil+disco se mantém a mesma imediatamente antes e imediatamente depois da colisão. III. A energia mecânica do conjunto projétil+disco imediatamente após a colisão é igual á da posição de ângulo θ/2. É (são) verdadeira(s) apenas a(s) assertiva(s)

Uma pequena bola de massa m e lançada de um ponto P contra uma parede vertical lisa com uma certa velocidade v ₀, numa direção de ângulo α em relação à horizontal. Considere que após a colisão a bola retorna ao seu ponto de lançamento, a uma distancia d da parede, como mostra a figura. Nestas condições, o coeficiente de restituição deve ser

Um caminhão carregado, com massa total de 20000 kg se desloca em pista molhada, com velocidade de 110 km/h. No semáforo à frente colide com um carro de 5000 kg, parado no sinal. Desprezando o atrito entre os pneus e a estrada e sabendo que após a colisão, o caminhão e o carro se movimentam juntos, qual é a velocidade do conjunto (caminhão + carro), em km/h, após a colisão?

Conforme determinação de alguns órgãos de trânsito, define-se como “colisão com o veículo da frente" aquela que acontece quando o condutor colide com o veículo que está imediatamente à sua frente, no mesmo sentido de direção. Tendo por base esse conceito, analisar a situação que segue.

Um veículo A, de massa 10³ kg, move-se com velocidade escalar igual a 10m/s sobre uma rua horizontal sem atrito até colidir com outro veículo B, de massa 10³ kg, inicialmente em repouso. Após a colisão, o veículo A fica engatado em B. A energia cinética final do conjunto dos veículos AB, em J, vale:

A esfera de massa m_o tem o módulo da sua velocidade reduzida a zero na colisão frontal e inelástica (ou parcialmente elástica) com a esfera de massa m = 2m_o. Por sua vez, a esfera de massa m encontra-se inicialmente em repouso na posição A, suspensa por um fio inextensível e de massa desprezível. Após a colisão, percorre a trajetória circular ABCD de raio igual ao comprimento L do fio. Despreze o atrito no pivô O e a resistência do ar. Para que a esfera de massa m percorra a trajetória circular, o valor mínimo do módulo da velocidade , antes da colisão, é

Dado: g é a aceleração da gravidade.

Dois pendulos constituídos por fios de massas desprezíveis e de comprimento L = 2,0 m estão pendurados em um teto em dois pontos próximos de tal modo que as esferas A e B, de raios desprezíveis, estejam muito próximas, sem se tocarem. As massas das esferas valem m_A = 0,10 kg e m_B = 0,15 kg. Abandona-se a esfera A quando o fio forma um ângulo de 60° com a vertical, estando a esfera B do outro pêndulo na posição de equilíbrio. Sabendo que, após a colisão frontal, a altura máxima alcançada pelo centro de massa do sistema, em relação à posição de equilíbrio, é de 0,40 m, o coeficiente de restituição da colisão é Dado: | g | = 10,0 m/ s ²