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Série de problemas de Física Geral II 2011/12 Momento linear e trabalho

I 1. Num teste de colisão um automóvel de 1500 kg colide com uma parede. Se as velocidades do automóvel antes e depois da colisão forem de -15 m/s e 2,6 m/s, respectivamente, e se a colisão demorar 0,15 s, determine o impulso e a força média que a parede exerce sobre o automóvel. 2. Um canhão de 3000 kg está em repouso num plano horizontal sem atrito. Depois de ser disparada um morteiro de 30 kg segundo a horizontal o canhão recuou com uma velocidade de 1,8 m/s. Determine a velocidade do morteiro ao deixar o canhão. 3. Um carro de 1800 kg está parado e é abalroado, por trás, por outro com uma massa de 900 kg. Depois do choque os dois veículos movimentam-se juntos. Sabendo que o carro de 900 kg tinha uma velocidade de 20 m/s, calcule: a) A velocidade do conjunto depois da colisão. b) A quantidade de energia cinética perdida na colisão. 4. Um carro de 1500 kg, viajando para este (E) com uma velocidade de 25 m/s, colide com outro de 2500 kg, viajando para norte (N) com uma velocidade de 20 m/s. a) Admitindo que depois da colisão os dois carros seguem juntos, determine a direcção e a velocidade do conjunto. b) Justificando diga se a colisão foi elástica ou inelástica. 5. Uma partícula de massa m1 e velocidade v1 atinge uma partícula de massa m2 parada. Depois da colisão as duas massas são deflectidas como mostra a figura junta. Mostre que tg θ 2 = v'1 ⋅ sen θ1 . v1 − v'1 ⋅ cos θ1 m1, v’1 m1, v1 θ1 θ2 m2 m2, v’2

Antes da colisão

Depois da colisão 1

6. Uma esfera de massa igual a 100g é libertada de uma altura de 2 m. Depois de ressaltar numa mesa atinge uma altura máxima de 1,5 m. a) Determine o momento linear (ou quantidade de movimento) da esfera imediatamente antes e depois da colisão com a mesa. b) Admitindo que o tempo da colisão foi de 10-2 s, determine a força média exercida pela mesa na esfera. c) A colisão foi elástica ou não? 7. (Colisão protão-protão) Um protão com uma