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Universidade Federal da Bahia – Instituto de Física<br />
Departamento de Física de Terra e do Meio Ambiente<br />
Física Geral e Experimental IE – FIS121<br />
6° lista de exercícios – Momento linear e colisões<br />
- Se a questão não for literal, considere a aceleração da gravidade como g = 9,81 m/s 2<br />
Exercício 1: Uma mulher de 55 kg, participando de um reality show de televisão, se encontra na<br />
extremidade sul de um bote de 150 kg que flutua em águas infestadas de crocodilos. Ela e o bote<br />
estão inicialmente em repouso. Ela precisa saltar do bote até uma plataforma que está vários metros<br />
além da extremidade norte do bote. Ela parte correndo. Quando chega na extremidade norte do<br />
bote, ela está a 5,0 m/s em relação ao bote. Neste instante, qual é a sua velocidade em relação à<br />
água<br />
Exercício 2: Um menino atira com sua arma de chumbinho contra um pedaço de queijo que está<br />
sobre um bloco de gelo maciço. Para um determinado tiro, o projétil de 1,2 g fica encravado no<br />
queijo, fazendo-o deslizar 25 cm antes de parar. Se a velocidade com que o projétil sai da arma é de<br />
65 m/s e o queijo tem uma massa de 120 g, qual é o coeficiente de atrito entre o queijo e o gelo<br />
Exercício 3: Uma bola de beisebol de 0,15 kg, movendo-se horizontalmente, é atingida por um taco<br />
e seu sentido é invertido. Sua velocidade varia de +20 m/s para -20 m/s. (a) Qual é a magnitude do<br />
impulso transferido pelo taco à bola (b) Se a bola está em contato com o taco por 1,3 ms, qual é a<br />
força media exercida pelo taco sobre a bola<br />
Exercício 4: Um próton, de massa m, está se movendo a 300 m/s quando sofre uma colisão frontal<br />
elástica com um núcleo estacionário de carbono de massa 12 m. Determine as velocidades do<br />
próton e do núcleo de carbono após a colisão.<br />
Exercício 5: Uma bala de 16 g é atirada contra um pêndulo<br />
balístico de 1,5 kg. Quando o pêndulo está em sua altura<br />
máxima, os fios formam um ângulo de 60° com a vertical. Os<br />
fios têm 2,3 m de comprimento. Determine a velocidade da<br />
bala antes do impacto.<br />
Exercício 6: Uma bala de massa m 1 é<br />
disparada horizontalmente, com<br />
velocidade v=v 1i , contra um pêndulo<br />
balístico de massa m 2 . Determine a<br />
altura máxima h atingida pelo pêndulo,<br />
se a bala atravessa seu peso e emerge<br />
com a velocidade v/3.

Exercício 7: Um bloco pesado de madeira está sobre uma mesa horizontal plana e uma bala é<br />
disparada horizontalmente sobre ele, ficando encravado no bloco. Qual é a distância que o bloco<br />
percorrerá até parar A massa da bala é 10,5 g, a massa do bloco é 10,5 kg, a velocidade de<br />
impacto da bala é 750 m/s e o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a mesa é 0,220.<br />
(Suponha que a bala não faça o bloco girar).<br />
Exercício 8: Tarzan está na trilha de um estouro de uma manada de elefantes, quando Jane,<br />
oscilando em um cipó, chega para agarrá-lo, salvando-o do perigo. O comprimento do cipó é 25 m e<br />
a Jane inicia sua oscilação com o cipó na horizontal. Se a massa da Jane é 54 kg e a do Tarzan é<br />
82 kg, até que altura, acima do chão, os dois oscilarão após o resgate (Suponha o cipó na vertical,<br />
no momento em que a Jane segura o Tarzan).<br />
Exercício 9: Um bloco de 2,0 kg se move para a direita<br />
com uma velocidade de 5,0 m/s e colide com um bloco<br />
de 3,0 kg que se move no mesmo sentido a 2,0 m/s.<br />
Após a colisão, o bloco de 3,0 kg se move para a direita<br />
a 4,2 m/s. Determine (a) a velocidade do bloco de 2,0 kg<br />
após a colisão e (b) o coeficiente de restituição entre os<br />
dois blocos.<br />
Exercício 10: Um foguete que se encontra no espaço sideral e está inicialmente em repouso em<br />
relação a um referencial inercial tem uma massa de 2,55 × 10 5 kg, da qual 1,81 × 10 5 kg são de<br />
combustível. O motor do foguete é acionado por 250 s, durante os quais o combustível é consumido<br />
à taxa de 480 kg/s. A velocidade dos produtos de exaustão em relação ao foguete é de 3,27 km/s.<br />
(a) Qual é o empuxo do foguete (b) Após os 250 s de funcionamento do motor, quais são (b) a<br />
massa e (c) a velocidade do foguete<br />
Respostas:<br />
1) 3,7 m/s<br />
2) 0,084<br />
3) (a) 6 Ns; (b) 4615,4 N<br />
4) v próton = -253,8 m/s e v núcleo = 46,2 m/s<br />
5) 450,1 m/s<br />
6) h = ! ! ! ! ! !<br />
!! ! ! !<br />
7) 13 cm<br />
8) 3,94 m<br />
9) (a) 1,7 m/s; (b) 0,83<br />
10) (a) 1,57 × 10 6 N; (b) 1,35 × 10 5 kg; (c) 2079,7 m/s