Questões Militares Sobre impulso e quantidade de movimento em física

Uma balsa de 2,00 toneladas de massa, inicialmente em repouso, transporta os carros A e B, de massas 800 kg e 900 kg, respectivamente. Partindo do repouso e distantes 200 m inicialmente, os carros aceleram, um em direção ao outro, até alcançarem uma velocidade constante de 20,0 m/s em relação à balsa. Se as acelerações são a_A = 7,00 m/s² e a_B = 5,00 m/s² , relativamente à balsa, a velocidade da balsa em relação ao meio líquido, em m/s, imediatamente antes dos veículos colidirem, é de

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?

Duas bolas, 1 e 2, movem-se em um piso perfeitamente liso. A bola 1, de massa m₁ = 2 kg, move-se no sentido da esquerda para direita com velocidade v₁ = 1 m/s. A bola 2, de massa m₂ = 1 kg, move-se com ângulo de 60o com o eixo x, com velocidade v₂ = 2 m/s. Sabe-se que o coeficiente de atrito cinético entre as bolas e o piso rugoso é 0,10 sec² ß  e a aceleração gravitacional é 10 m/s². Ao colidirem, permanecemunidas após o choque e movimentam-se em um outro piso rugoso, conforme mostra a figura. A distânciapercorrida, em metros, pelo conjunto bola 1 e bola 2 até parar é igual a

Considere duas rampas A e B, respectivamente de massas1 kg e 2 kg, em forma de quadrantes de circunferência deraios iguais a 10 m, apoiadas em um plano horizontal e sematrito. Duas esferas 1 e 2 se encontram, respectivamente, notopo das rampas A e B e são abandonadas, do repouso, emum dado instante, conforme figura abaixo.

Quando as esferas perdem contato com as rampas, estas semovimentam conforme os gráficos de suas posições x, emmetros, em função do tempo t, em segundos, abaixorepresentados.

Desprezando qualquer tipo de atrito, a razão m₁/m₂ das massas m₁ e m₂ das esferas 1 e 2, respectivamente, é

Um soldado de massa igual a 60 kg está pendurado em uma corda. Por estar imóvel, ele é atingido por um projétil de 50 g disparado por um rifle. Até o instante do impacto, esse projétil possuía velocidade de módulo igual a 400 m/s e trajetória horizontal. O módulo da velocidade do soldado, logo após ser atingido pelo projétil é aproximadamente ____ m/s.

Considere

1-a colisão perfeitamente inelástica,
2-o projétil e o soldado um sistema isolado, e
3-que o projétil ficou alojado no colete de proteção utilizado pelo soldado e, portanto, o mesmo continuou vivo e dependurado na corda após ser atingido.

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:

Um bloco de massa M=180 g está sobre uma superfície horizontal sem atrito, e prende-se à extremidade de uma mola ideal de massa desprezível e constante elástica igual a 2 · 10³ N/m. A outra extremidade da mola está presa a um suporte fixo, conforme mostra o desenho. Inicialmente o bloco se encontra em repouso e a mola no seu comprimento natural, isto é, sem deformação.
Um projétil de massa m=20 g é disparado horizontalmente contra o bloco, que é de fácil penetração. Ele atinge o bloco no centro de sua face, com velocidade de v=200 m/s. Devido ao choque, o projétil aloja-se no interior do bloco. Desprezando a resistência do ar, a compressão máxima da mola é de:

Dois sólidos, A e B, de mesma massa e velocidade inicial 1m/ s movem-se perpendicularmente, livres da ação de forças, e colidem no instante t=0. Após a colisão, os dois objetos passam a se mover juntos. O ângulo, em graus, entre a velocidade final e a velocidade inicial do sólido A e a razão E_f/ E_i entre as energias cinéticas totais do sistema antes e depois da colisão são, respectivamente,

Considere dois blocos de massas diferentes M₁ e M₂, sobre uma superfície horizontal sem atrito, acoplados através de uma mola. O conjunto está inicialmente em repouso, com a mola sendo mantida comprimida. Considerando a situação imediatamente após o conjunto ser solto, analise as afirmativas abaixo e, a seguir, assinale alternativa correta.

I. O centro de massa do sistema permanecerá em repouso.

II. As velocidades dos blocos serão iguais em módulo.

III. O momento linear total do conjunto será nulo.

IV. Cada massa desenvolverá um movimento harmônico simples de frequências diferentes.

Uma pista é composta por um trecho retilíneo longo horizontal seguido do trecho circular vertical de raio R (conforme a figura abaixo) . O carrinho (1) (partícula) , de massa m₁ = 1,0 kg e velocidade = 5,0.î (m/ s), colide com o carrinho (2) (partícula), de massa m₂= 2,0kg, em repouso no trecho retilíneo. Despreze os atritos. O coeficiente de restituição do choque vale 0,80. Após a colisão, o carrinho (2) sobe o trecho circular vertical e, num certo instante, passa pela primeira vez na posição A, de altura h_a = R, com velocidade tal que o módulo da força normal da pista sobre o carrinho é igual ao módulo do seu peso.
Nesse instante, o módulo da velocidade (em m/ s) do carrinho (2) em relação ao carrinho (1) é

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.

Um canhão, inicialmente em repouso, de massa 600 kg, dispara um projétil de massa 3 kg com velocidade horizontal de 800 m/s. Desprezando todos os atritos, podemos afirmar que a velocidade de recuo do canhão é de:

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

Um móvel movimenta-se sob a ação de uma força resultante de direção e sentido constantes, cuja intensidade (F_R) varia com o tempo (t) de acordo com o gráfico abaixo.

O módulo do impulso dessa força resultante, no intervalo de tempo de 0 s a 12 s, é de

Na figura abaixo, um projétil de massa m = 10 g bate em um pêndulo balístico de massa M = 1 kg e se aloja dentro dele. Depois do choque, o conjunto atinge uma altura máxima h= 80 cm. Os fios que compõem o pêndulo são inextensíveis, têm massa desprezível, permanecem paralelos entre si e não sofrem qualquer tipo de torção. Considerando que a resistência do ar é desprezível e que a aceleração da gravidade é igual a 10 m/s ², a intensidade da velocidade com que o projétil atingiu o pêndulo vale

Uma quantidade constante de um gás executa um processo cíclico ABCA no diagrama PV (ver ilustração a seguir). O caminho BC é isotérmico. O trabalho realizado por um gás durante um ciclo completo, do início até o final em A, é, aproximadamente, 

Uma ponte levadiça uniforme com peso P e comprimento L é sustentada por uma corda vertical na sua extremidade B, que pode sustentar uma tensão máxima de 1,5 P. A ponte é articulada no ponto fixo A. Um homem de peso P_h começa a subir a ponte a partir do ponto A até causar o rompimento da corda. Assinale a alternativa que contém a distância percorrida pelo homem ao longo da ponte. 

Considere um objeto de massa 1 Kg. Ele é abandonado de uma altura de 20 m e atinge o solo com velocidade de 10 m/s. No gráfico abaixo, é mostrado como a força F de resistência do ar que atua sobre o objeto varia com a altura. Admitindo que a aceleração da gravidade no local é de 10 m/s², determine a altura h, em metros, em que a força de resistência do ar passa a ser constante.