1. (G1 - ifsp 2016) Os Jogos Olímpicos de 2016 (Rio 2016) é um evento multiesportivo que acontecerá no Rio de Janeiro. O jogo de tênis é uma das diversas modalidades que compõem as Olímpiadas. Se em uma partida de

tênis um jogador recebe uma bola com velocidade de e rebate na mesma direção e em sentido contrário

com velocidade de assinale a alternativa que apresenta qual o módulo da sua aceleração média, em

sabendo que a bola permaneceu em contato com a raquete. a) b) c) d) e) 2. (Unicamp 2016) Beisebol é um esporte que envolve o arremesso, com a mão, de uma bola de de massa na direção de outro jogador que irá rebatê-la com um taco sólido. Considere que, em um arremesso, o módulo da

velocidade da bola chegou a imediatamente após deixar a mão do arremessador. Sabendo que o

tempo de contato entre a bola e a mão do jogador foi de o módulo da força média aplicada na bola foi de

a)

b)

c)

d) 3. (Uerj 2016) Considere um patinador que colide elasticamente com a parede de uma sala. Os diagramas abaixo mostram segmentos orientados indicando as possíveis forças que agem no patinador e na parede, durante e após a colisão. Note que segmento nulo indica força nula.

Supondo desprezível qualquer atrito, o diagrama que melhor representa essas forças é designado por: a) I b) II c) III d) IV 4. (G1 - ifsc 2016) Um torcedor de futebol, durante uma partida do campeonato brasileiro de 2015, resolveu utilizar seus conhecimentos de Física para explicar diversas jogadas. Nesta perspectiva, leia com atenção as afirmações a seguir e marque V para as verdadeiras e F para as falsas:

( ) A força que o jogador exerce sobre a bola, ao chutá-la, é maior do que a força que a bola exerce sobre o pé do jogador. ( ) A energia cinética da bola em movimento é diretamente proporcional ao quadrado da sua velocidade. ( ) Se, em uma determinada jogada da partida, a bola cair verticalmente de uma altura, a energia potencial em relação a Terra será diretamente proporcional ao quadrado da altura.

( ) Na cobrança de um pênalti, o jogador altera a quantidade de movimento da bola, que, por sua vez, é novamente alterada quando a bola se choca com a rede.

Assinale a opção que contém a sequência CORRETA das respostas, de cima para baixo: a) F, V, V, V. b) V, F, F, V. c) F, V, F, V. d) F, F, V, V. e) V, V, V, F. 5. (Fac. Pequeno Príncipe - Medici 2016) O pêndulo balístico, inventado no século XIX, é um dispositivo bastante preciso na determinação da velocidade de projéteis e é constituído por um bloco, geralmente de madeira, suspenso por dois fios de massas desprezíveis e inextensíveis, conforme mostrado a seguir. Para o pêndulo da

figura, considere que o projétil tenha massa de e o bloco de e que, após ser atingido pelo projétil, o

bloco alcança uma altura Determine a velocidade do projétil no instante em que atinge o bloco. (Faça

a)

b)

c)

d)

e) 6. (Unicamp 2016) Tempestades solares são causadas por um fluxo intenso de partículas de altas energias ejetadas pelo Sol durante erupções solares. Esses jatos de partículas podem transportar bilhões de toneladas de gás eletrizado em altas velocidades, que podem trazer riscos de danos aos satélites em torno da Terra.

Considere que, em uma erupção solar em particular, um conjunto de partículas de massa total

deslocando-se com velocidade de módulo choca-se com um satélite de massa que

se desloca com velocidade de módulo igual a na mesma direção e em sentido contrário ao das partículas. Se a massa de partículas adere ao satélite após a colisão, o módulo da velocidade final do conjunto será de

a)

b)

c)

d) 7. (Uece 2016) Em um dado jogo de sinuca, duas das bolas se chocam uma contra a outra. Considere que o choque é elástico, a colisão é frontal, sem rolamento, e despreze os atritos. No sistema composto pelas duas bolas há conservação de

a) momento linear e força. b) energia cinética e força. c) momento linear e energia cinética. d) calor e momento linear. 8. (Udesc 2015) O airbag e o cinto de segurança são itens de segurança presentes em todos os carros novos fabricados no Brasil. Utilizando os conceitos da Primeira Lei de Newton, de impulso de uma força e variação da quantidade de movimento, analise as proposições.

I. O airbag aumenta o impulso da força média atuante sobre o ocupante do carro na colisão com o painel, aumentando a quantidade de movimento do ocupante. II. O airbag aumenta o tempo da colisão do ocupante do carro com o painel, diminuindo assim a força média atuante sobre ele mesmo na colisão. III. O cinto de segurança impede que o ocupante do carro, em uma colisão, continue se deslocando com um movimento retilíneo uniforme. IV. O cinto de segurança desacelera o ocupante do carro em uma colisão, aumentando a quantidade de movimento do ocupante.

Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. d) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. 9. (Pucpr 2015) A figura a seguir ilustra uma visão superior de uma mesa de sinuca, onde uma bola de massa

atinge a tabela com um ângulo de com a normal e ricocheteia formando o mesmo ângulo com a

normal. A velocidade da bola, de 9 m/s, altera apenas a direção do movimento durante o choque, que tem

uma duração de

A partir da situação descrita acima, a bola exerce uma força média na tabela da mesa de:

a)

b)

c)

d)

e) 10. (Unesp 2015) O gol da conquista do tetracampeonato pela Alemanha na Copa do Mundo de 2014 foi feito pelo jogador Götze. Nessa jogada, ele recebeu um cruzamento, matou a bola no peito, amortecendo-a, e chutou de esquerda para fazer o gol. Considere que, imediatamente antes de tocar o jogador, a bola tinha velocidade de

módulo em uma direção perpendicular ao seu peito e que, imediatamente depois de tocar o jogador,

sua velocidade manteve-se perpendicular ao peito do jogador, porém com módulo e em sentido contrário.

Admita que, nessa jogada, a bola ficou em contato com o peito do jogador por e que, nesse intervalo de

tempo, a intensidade da força resultante que atuou sobre ela, variou em função do tempo, conforme o gráfico.

Considerando a massa da bola igual a é correto afirmar que, nessa jogada, o módulo da força resultante

máxima que atuou sobre a bola, indicada no gráfico por é igual, em newtons, a a)

b) c)

d) e) 11. (Ufrgs 2015) Um bloco de massa move-se retilineamente com velocidade de módulo constante igual a

sobre urna superfície horizontal sem atrito. A partir de dado instante, o bloco recebe o impulso de sua força externa aplicada na mesma direção e sentido de seu movimento. A intensidade dessa força, em função do tempo, é dada pelo gráfico abaixo.

A partir desse gráfico, pode-se afirmar que o módulo da velocidade do bloco após o impulso recebido é, em de

a) b) c) d) e) 12. (Unesp 2015) Enquanto movia-se por uma trajetória parabólica depois de ter sido lançada obliquamente e

livre de resistência do ar, uma bomba de explodiu em três partes, e de massas e

A figura representa as três partes da bomba e suas respectivas velocidades em relação ao solo, imediatamente depois da explosão.

Analisando a figura, é correto afirmar que a bomba, imediatamente antes de explodir, tinha velocidade de módulo igual a

a) e explodiu antes de atingir a altura máxima de sua trajetória.

b) e explodiu exatamente na altura máxima de sua trajetória.

c) e explodiu depois de atingir a altura máxima de sua trajetória.

d) e explodiu exatamente na altura máxima de sua trajetória.

e) e explodiu depois de atingir a altura máxima de sua trajetória. 13. (Uerj 2015) Admita uma colisão frontal totalmente inelástica entre um objeto que se move com velocidade

inicial e outro objeto inicialmente em repouso, ambos com mesma massa.

Nessa situação, a velocidade com a qual os dois objetos se movem após a colisão equivale a:

a)

b)

c)

d) 14. (Udesc 2015) Com relação às colisões elástica e inelástica, analise as proposições.

I. Na colisão elástica, o momento linear e a energia cinética não se conservam. II. Na colisão inelástica, o momento linear e a energia cinética não se conservam. III. O momento linear se conserva tanto na colisão elástica quanto na colisão inelástica. IV. A energia cinética se conserva tanto na colisão elástica quanto na colisão inelástica.

Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa III é verdadeira. b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. c) Somente a afirmativa IV é verdadeira. d) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: A(s) questão(ões) refere(m)-se ao enunciado abaixo.

Na figura abaixo, estão representados dois pêndulos simples, e de massas iguais a Os pêndulos, cujas hastes têm massas desprezíveis, encontram-se no campo gravitacional terrestre. O pêndulo encontra-se

em repouso quando o pêndulo é liberado de uma altura em relação a ele. Considere o módulo da

aceleração da gravidade

15. (Ufrgs 2015) Após a colisão, e passam a moverem-se juntos, formando um único pêndulo de massa

Se é a velocidade do pêndulo no instante da colisão, o módulo da velocidade do pêndulo de massa

imediatamente após a colisão, é a)

b) c)

d) e) TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Considere os dados abaixo para resolver a(s) questão(ões) quando for necessário.

Constantes físicas

Aceleração da gravidade:

Densidade da água:

16. (G1 - cftmg 2015) Uma bola de futebol de massa é chutada contra a parede a uma velocidade de

Após o choque, ela volta a A variação da quantidade de movimento da bola durante o choque,

em é igual a a)

b) c)

d) 17. (Uece 2014) Uma esfera de massa m é lançada do solo verticalmente para cima, com velocidade inicial V, em módulo, e atinge o solo 1 s depois. Desprezando todos os atritos, a variação no momento linear entre o instante do lançamento e o instante imediatamente antes do retorno ao solo é, em módulo, a) 2mV. b) mV. c) mV2/2. d) mV/2. 18. (Uece 2014) Considere uma esfera metálica em queda livre sob a ação somente da força peso. Sobre o módulo do momento linear desse corpo, pode-se afirmar corretamente que a) aumenta durante a queda. b) diminui durante a queda. c) é constante e diferente de zero durante a queda. d) é zero durante a queda. 19. (Ufrgs 2014) Um objeto de massa igual a move-se em linha reta com velocidade constante de A

partir de um certo instante, uma força de módulo igual a é exercida por sobre o objeto, na mesma direção de seu movimento. Em seguida, o objeto colide frontalmente com um obstáculo e tem seu movimento invertido,

afastando-se com velocidade de

O módulo do impulso exercido pelo obstáculo e a variação da energia cinética do objeto, durante a colisão, foram, respectivamente, a) 26 Ns e -91 J. b) 14 Ns e -91 J. c) 26 Ns e -7 J. d) 14 Ns e -7 J. e) 7 Ns e -7 J. 20. (Mackenzie 2014) Um móvel de massa inicialmente em repouso, move-se sob a ação de uma força

resultante, constante, de intensidade durante A energia cinética adquirida pelo móvel, no instante

em joule é

a)

b)

c)

d)

e)

21. (G1 - cftmg 2014) Um objeto, deslocando-se com uma quantidade de movimento de colide com um obstáculo durante 0,010 s e para. O valor médio da força impulsiva que atua nesse objeto é, em newtons,

a)

b)

c)

d) 22. (Ufg 2014) Uma experiência comum utilizando um acelerador de partículas consiste em incidir uma partícula conhecida sobre um alvo desconhecido e, a partir da análise dos resultados do processo de colisão, obter informações acerca do alvo. Um professor, para ilustrar de forma simplificada como esse processo ocorre, propôs

a seguinte situação em que uma partícula de massa colide com um alvo que inicialmente estava em repouso, conforme a figura.

Após a colisão, obteve-se como resultado que as componentes das velocidades são respectivamente

e Neste caso, a massa do alvo em kg é: a) 0,08 b) 0,2 c) 0,5 d) 0,8 e) 1,25 23. (Enem 2014) O pêndulo de Newton pode ser constituído por cinco pêndulos idênticos suspensos em um mesmo suporte. Em um dado instante, as esferas de três pêndulos são deslocadas para a esquerda e liberadas, deslocando-se para a direita e colidindo elasticamente com as outras duas esferas, que inicialmente estavam paradas.

O movimento dos pêndulos após a primeira colisão está representado em:

a)

b)

c)

d)

e) 24. (Upf 2014) Em uma mesa de sinuca, uma bola é lançada frontalmente contra outra bola em repouso. Após a colisão, a bola incidente para e a bola alvo (bola atingida) passa a se mover na mesma direção do movimento da bola incidente. Supondo que as bolas tenham massas idênticas, que o choque seja elástico e que a velocidade da bola incidente seja de 2 m/s, qual será, em m/s, a velocidade inicial da bola alvo após a colisão? a) 0,5 b) 1 c) 2 d) 4 e) 8 25. (G1 - ifsc 2014) “A força agressiva da bomba atômica que literalmente implodiu a sociedade foi lembrada na poesia de Vinícius de Moraes que, combinada com a melodia de Gerson Conrad, se transformou no grande sucesso "Rosa de Hiroshima", gravada pelo grupo musical Secos & Molhados em 1973.”

Fonte: Ciência na música popular brasileira, de Ildeu de Castro Moreira e Luisa Massarani. Publicado na revista pré-Univesp – Número 25 – Aprendizagem lúdica – Outubro de 2012.

Considerando-se que um artefato está em repouso sobre uma mesa e explode em dois pedaços. Um dos pedaços

que possui um terço do total da massa do artefato foi lançado para o norte com velocidade de Dessa

maneira, é CORRETO afirmar que o segundo pedaço, com da massa total do artefato, foi lançado para:

a) o sul com velocidade de

b) o sul com velocidade de

c) o sudeste com velocidade de

d) o sudeste com velocidade de

e) uma direção desconhecida com velocidade de

Gabarito

Resposta da questão 1: [C]

Ou usando o teorema do Impulso – Quantidade de movimento

Resposta da questão 2: [B]

Dados:

Como não há variação na direção do movimento durante o processo de aceleração, podemos usar o Teorema do Impulso na forma modular:

Resposta da questão 3: [A]

Conforme descrito no enunciado, o patinador colide elasticamente com a parede. Disto, podemos dizer que o patinador estará exercendo uma força na parede durante um certo intervalo de tempo (ou um Impulso). Devido a isto, pelo Princípio da Ação e Reação, a parede irá exercer uma força sobre o patinador de mesma intensidade, mesma direção e com o sentido contrário. Vale salientar que as duas forças só estarão atuando no patinador e na parede durante a colisão.

Desta forma, analisando as alternativas,[I] CORRETA.[II] INCORRETA. As intensidades das forças são iguais durante a colisão e após não existe forças atuando nos corpos. [III] INCORRETA. Vai contra o Princípio da Ação e Reação. [IV] INCORRETA. Alternativa contraria a situação que de fato ocorre. Ver explicação.

Resposta da questão 4: [C]

[F] A força que o jogador exerce sobre a bola, ao chutá-la, tem a mesma intensidade à da força que a bola aplica no pé do jogador (Princípio da Ação-Reação).

[V] [F] Se em uma determinada jogada da partida, a bola cair verticalmente de uma altura, a energia potencial em relação a Terra será diretamente proporcional à altura.

[V] A cada choque ocorre variação na velocidade, ocorrendo variação na quantidade de movimento.

Resposta da questão 5: [A]

Resposta da questão 6: [C]

Adotando como positivo o sentido do movimento do conjunto de partículas, temos os seguintes dados:

Como se trata de um sistema mecanicamente isolado, ocorre conservação da quantidade de movimento do sistema. Então:

Resposta da questão 7: [C]

Em uma colisão elástica conservam-se o momento linear e a energia cinética.

Resposta da questão 8: [B]

[I] Falsa. O airbag reduz a força média sobre o corpo do ocupante do carro durante a colisão com o painel, pois aumenta o tempo de contato entre o sistema corpo-airbag. O impulso permanece o mesmo, que equivale à diferença de quantidade de movimento.[II] Verdadeira.[III] Verdadeira.[IV] Falsa.O cinto de segurança prende o passageiro ao banco evitando que o movimento do seu corpo continue por inércia após o choque. A aceleração e a variação da quantidade de movimento dos ocupantes que utilizam o cinto de segurança serão as mesmas sofridas pelo automóvel no momento do acidente.

Resposta da questão 9: [A]

Para a resolução da questão usaremos o teorema do Impulso

(1)

Onde, impulso da força média em N/s;

variação da quantidade de movimento em kg m/s que é calculada vetorialmente, como vemos nas figuras:

(2)

Nota-se que o triangulo formado é equilátero, pois todos os ângulos internos são iguais entre si, sendo assim, a

variação da quantidade de movimento é exatamente igual à quantidade de movimento inicial e final isto é, em módulo

Sabendo que o módulo do Impulso é dado por:

(3)

Juntando as equações (3) e (1), temos:

(4)

Donde sai a força média da colisão da bola com a tabela, em módulo:

Resposta da questão 10: [B]

Orientando a trajetória no sentido da velocidade de chegada, e Durante a colisão, o impulso da força resultante é numericamente igual à área entre a linha do gráfico e o eixo dos tempos. Assim, aplicando o teorema do impulso:

Resposta da questão 11: [E]

O Impulso recebido é numericamente igual à "área" entre a linha do gráfico e o eixo t.

Se a referida força é a resultante, podemos aplicar o Teorema do Impulso.

Resposta da questão 12: [B]

Dados:

Empregando a conservação da Quantidade de Movimento nas duas direções, para antes e depois da explosão:

Na vertical (y):

Na horizontal (x):

Resposta da questão 13: [A]

Pela conservação da quantidade de movimento:

Resposta da questão 14: [A]

Sabe-se que o momento linear em uma colisão sempre é conservado, independentemente do tipo de colisão. Quanto a conservação de energia cinética, sabe-se que esta depende do tipo de colisão.

- Colisão Parcialmente Elástica: Ocorre dissipação parcial de energia durante a colisão. Portanto, não há conservação de energia cinética.

- Colisão Perfeitamente Elástica: Há conservação de energia cinética.- Colisão Inelástica: Ocorre dissipação máxima de energia durante a colisão. Portanto, não há conservação de

energia cinética.

Analisando as afirmativas, observa-se que somente a [III] é correta.

Resposta da questão 15: [E]

Pelo teorema do sistema mecanicamente isolado:

Resposta da questão 16: [C]

Nota: A questão poderia ser melhor se pedisse o módulo da variação da quantidade de movimento.

Considerando que ela volte em sentido oposto, temos:

O módulo da variação da quantidade de movimento é:

Resposta da questão 17: [A]

Adotando o sentido positivo para baixo e trabalhando algebricamente, temos:

Resposta da questão 18: [A]

Como se trata de uma queda livre, a velocidade aumenta linearmente com o tempo durante a queda, portanto o momento linear ou quantidade de movimento (Q = m v) também aumenta durante a queda.

Resposta da questão 19: [A]

Dados: v0 = 4 m/s; F = 2 N; m = 2 kg; v' = -3 m/s.

Aplicando o teorema do impulso ao processo de aceleração:

Aplicando o teorema do impulso à colisão:

Calculando a variação da energia cinética na colisão:

Resposta da questão 20: [D]

Aplicando o teorema do impulso de uma força:

Assim temos a velocidade ao final de 4 segundos:

A energia cinética será,

Resposta da questão 21: [D]

Supondo que a mencionada força seja a resultante, aplicando o teorema do impulso, vem:

Resposta da questão 22: [C]

Como o movimento antes da colisão era estritamente sobre o eixo a componente da quantidade de movimento no eixo é nula. Pela conservação da quantidade de movimento tem-se, então:

Resposta da questão 23: [C]

Como se trata de sistema mecanicamente isolado, ocorre conservação da quantidade de movimento.

Portanto, após as colisões, devemos ter três esferas bolas com velocidade v como mostra a alternativa [C].

Podemos também pensar da seguinte maneira: as esferas têm massas iguais e os choques são frontais e praticamente elásticos. Assim, a cada choque, uma esfera para, passando sua velocidade para a seguinte. Enumerando as esferas da esquerda para a direita de 1 a 5, temos:- A esfera 3 choca-se com a 4, que se choca com a 5. As esferas 3 e 4 param e a 5 sai com velocidade v;- A esfera 2 choca-se com a 3, que se choca com a 4. As esferas 2 e 3 param e a 4 sai com velocidade v;- A esfera 1 choca-se com a 2, que se choca com a 3. As esferas 1 e 2 param e a 3 sai com velocidade v.

Resposta da questão 24: [C]

Em choque frontal e perfeitamente elástico de dois corpos de mesma massa, eles trocam de velocidades. Portanto, após o choque, se bola incidente para, a velocidade da bola alvo é 2 m/s.

Resposta da questão 25: [A]