13
Física A 1 GABARITO Física A – Semiextensivo – V. 4 Exercícios 01) A 02) 20 A B 01. Falsa. Existe a presença de forças dissipativas (atrito). 02. Falsa. O trabalho da força normal é zero. 04. Verdadeira. 08. Falsa. Ocorrem variações na altura. 16. Verdadeira. 32. Falsa. Quando desce a rampa, a velocidade aumenta, já quando sobe, sua velocidade diminui. 64. Falsa. As leis de Newton são válidas mesmo nessas condições. 03) D Perceba que tal situação é conseguida em 1 e 3, pois a energia potencial de A é maior que a do ponto B. Logo, o bloco passa com certa velocidade ao ponto C. Já na situação 2, a energia potencial de A é menor que a de B, logo o bloco não atinge este ponto. 04) C 05) 40 01. Incorreto. 02. Incorreto. 04. Incorreto. 08. Correto. E m i = E m f m . g . h = m v . 2 2 Durante a queda de um corpo no vácuo, toda a energia potencial é transformada em energia ciné- tica. 16. Incorreto. 32. Correto. No momento em que a pedra sai da mão, sua velocidade é máxima, logo, a energia cinética é máxima. 64. Incorreto. 06) 12 01. Incorreta. Quando acabar o hidrogênio e o hélio, as reações de fusão nuclear cessarão e, portanto, também a transformação de energia que ocorre no Sol. 02. Incorreta. A energia se conserva. 04. Correta. A energia solar é a fonte de energia que provoca precipitações de chuva que irão abastecer as usinas hidrelétricas. 08. Correta. E = m . c 2 16. Incorreta. Há conservação de energia. 07) 22 01. Incorreta. Não há um movimento uniformemente variado. 02. Correta. f ar P Entre t 1 e t 2 v = const. a = 0 F R = m . a P – f ar = 0 P = f ar 04. Correta. 08. Incorreta. 16. Correta. f ar P Q v f ar >P 32. Incorreta. Ver item 16. 64. Incorreta. Não há conservação de energia mecâ- nica devido ao atrito com o ar. 08) B E = 15 J PB E = 25 J CA W dissipativo = E B – E A = 15 – 25 W dissipativo = –10 J

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Física A 1

GABARITO

Física A – Semiextensivo – V. 4

Exercícios

01) A

02) 20

A B

01. Falsa. Existe a presença de forças dissipativas (atrito).02. Falsa. O trabalho da força normal é zero.04. Verdadeira.08. Falsa. Ocorrem variações na altura.16. Verdadeira.32. Falsa. Quando desce a rampa, a velocidade aumenta, já

quando sobe, sua velocidade diminui.64. Falsa. As leis de Newton são válidas mesmo nessas

condições.

03) D Perceba que tal situação é conseguida em 1 e 3, pois a

energia potencial de A é maior que a do ponto B. Logo, o bloco passa com certa velocidade ao ponto C. Já na situação 2, a energia potencial de A é menor que a de B, logo o bloco não atinge este ponto.

04) C

05) 40

01. Incorreto.02. Incorreto.04. Incorreto.08. Correto. Em

i = Em

f

m . g . h = m v. 2

2 Durante a queda de um corpo no vácuo, toda a

energia potencial é transformada em energia ciné-tica.

16. Incorreto.32. Correto. No momento em que a pedra sai da mão,

sua velocidade é máxima, logo, a energia cinética é máxima.

64. Incorreto.

06) 12

01. Incorreta. Quando acabar o hidrogênio e o hélio, as reações de fusão nuclear cessarão e, portanto,

também a transformação de energia que ocorre no Sol.

02. Incorreta. A energia se conserva.04. Correta. A energia solar é a fonte de energia que

provoca precipitações de chuva que irão abastecer as usinas hidrelétricas.

08. Correta. E = m . c2

16. Incorreta. Há conservação de energia.

07) 22

01. Incorreta. Não há um movimento uniformemente variado.

02. Correta.

fa r

P

Entre t1 e t2

v = const. ⇒ a = 0 FR = m . a P – far = 0 P = far

04. Correta.08. Incorreta.16. Correta.

fa r

P

Q

v

fa r > P

32. Incorreta. Ver item 16.64. Incorreta. Não há conservação de energia mecâ-

nica devido ao atrito com o ar.

08) B

E = 15 JPB

E = 25 JCA

Wdissipativo = EB – EA = 15 – 25 Wdissipativo = –10 J

Física A2

GABARITO

09) A

I. Falsa. À medida que a altura diminui a velocidade aumenta.II. Verdadeira.III. Falsa. A velocidade aumenta.IV. Verdadeira.

10) C

EMA = EMB

ECA + EPg = ECB

2,5 . 103 + 2 . 102 = mVB2

2

2700 = 62

2VB ∴ VB2 = 900 ∴ VB = 30 m/s

11) B

Em = EC + EPg + EPelástica

Em = mV2

2 + m . g . h + Kx2

2

Em = 60 32

2. + 60 . 10 . 15 + 200 22

2.

Em = 270 + 9000 + 400Em = 9670 J

12) D

EC = EPelástica

mV2

2 = Kx2

2

4 102

2. = 100002

2. x

x = 40010000

x = 20100

= 0,2 m ou 20 cm

13) A

Comentário

E = E

E + E = E + E

m . g . h = m . v

+ m .

M M

C p C p

AB

A B

A A B B

2

2gg . h

10 . 5,65 = v

+ 10 . 3,2

v = 49

v = 7 m/s

B

B

B

B

2

2

2

E = E

E + E = E + E

m . g . h = m . v

+ m .

M M

C p C p

AC

A C

A A C C

2

2gg . h

10 . 5,65 = v

+ 10 . 2,45

v = 64

v = 8 m/s

C

C

C

C

2

2

2

14) 46

EMA = EPel = Kx2

2 = 400 0 2

2

2. , = 8 J

EMB = 80% . EMA

= 80% . 8 = 6,4 J

Wfat = 6 . 4 – 8 = – 1,6 J

01. Falsa. EMB

= EPg

6,4 - m . g . h ∴ 6,4 = 0,5 . 10 . h ∴ h = 1,28 m02. Verdadeira.04. Verdadeira.08. Verdadeira. EMA

> EMB

16. Falsa. Wpeso = – ∆εPg

32. Verdadeira.64. Falsa. Ocorre dissipação de energia.

15) E

h

A

B

EMA = EMB

EPEL = EPg

Kx2

2 = m . g . h

4 10 0 12

2 2. . ,( ) = 0,5 . 10 . h

h = 0,4 m

Física A 3

GABARITO

16) C

h = 1 m

EMA = EMB

EPEL = EPg

Kx2

2 = m . g . h

5002

2. x = 0,25 . 10 . 1

x = 0,1 m ou 10 cm

17) 60

A

B

EMA = EMB

EPg = EPEL + ECB

m . g . h = Kx2

2 + mV2

2

2 . 10 . 0,3 = 500 0 12

2. , + 22

2V

6 – 2,5 = V2

V = 3 5, m/s

01. Falsa.V = 3 5, m/s

02. Falsa.

EPgA = EPelB + ECB

04. Verdadeira.

08. Verdadeira.

FEL

P

FR = FEL – P ∴ FR = KX – mg FR = 500 . 0,1 – 2 . 10 FR = 30 N16. Verdadeira. EPgA

= EMB

32. Verdadeira.64. Falsa.

18) E

A

B

Obs.: VB = VMIM = gR

EMA = EMB

ECA = ECB + EPgB

mVA2

2 =

mVB2

2 + m . g . h

Vo2

2 = 5

2gR

Vo = 5 gR

19) A

h

V0

h

4

A

B

EMB = EMA

EPgB+ ECB

= EPgA+ ECA

m . g . h4

+ ECB = m . g . h + m V. 0

2

2

ECB = 3

4 m . g . h + m V. 0

2

2

Física A4

GABARITO

20) 20

A

D

B

C

hB

EMA = EMC

m . g . hA + mVA2

2 = mVC

2

2

g . 2 . + 2

2

2g( ) = V c. 2

2

2 g . + g = V c. 2

2 ∴ VC

2 = 6 g

37°

�h

D

sen 37o = hD

HD = 0,6 HD = + 0,6 = 1,6

01. Falsa.

T

P

No ponto C, temos: FCP = T – P

m VC. 2

2 = T – m . g

T = mVC2

2 + m . g

T = m g. 62 + m . g

T = 7 m . g = 7P02. Falsa. EMA

= EMD

EPA + ECA = EPD + ECD

m . g . hA + mVA2

2 = m . g . h + mVD

2

2

g . 2 . + 22g = g(1,6) + VD

2

2 VD

2 = 2,8 g . ∴ VD = 2 8, g

04. Verdadeira.08. Falsa. EMA

= EMD+ Edissipada

EPA + ECA = EPD + ECD

+ Edissipada

em D . vD = 0

m . g . 2 + m g. .22 = m . g (1,6) + Edissipada

Edissipada = 1,4 g

16. Verdadeira. Quando o pêndulo para em C, toda a energia de A

será perdida. Como no ponto A a energia é:

EMA = m . g . h A + m VA. 2

2 =

m . g . 2 + m g. .22

EMA= 3 m . g

Quando parar em C, essa energia representará o trabalho do atrito.

21) A

h

B

A

ECA = EPGB

mVA2

2 = m . g . h

V2

2 = g . h ∴ h = V

g

2

2 .

22) 26

Comentário

01. Incorreto.02. Correto.04. Incorreto.08. Correto.16. Correto.

Física A 5

GABARITO

23)18

h

mv'

mv'

d'

mv

mv

d'

01. Falsa.

02. Verdadeira.04. Falsa.08. Falsa.16. Verdadeira.32. Falsa.64. Falsa. EMA

= EMB

mV2

2 = mV’2

2 + m . g . h

V2

2 – g . h =

V’2

2 (x2)

V2 – 2 . g . h = V' 2 V' = V g h2 2− . .

∆tA = ∆tB

dv

= dv

’’

dv

2

= d

V g h

. .2

2

2−

dV

2

2= d

V g h’. .

2

2 2−

d' = dd g h

V2

2

2

2− . . .

24) D

Resolução

v = 00

v = 5 m/s

Edissipada

4 m

m = 60 kg

E

E

E

M

M

M

I

I

I

= m . g . h

= 60 . 10 . 4

= 2400 J

E

E

E

M

M

M

F

F

F

= m . v

= 60 . (5)

= 750 J

2

2

2

2

EMD = 2400 – 750

EMD = 1650 J

25) 17

Em1 = Em

2

Ep1 + Ep

2 + Ec

2

m . g . h1 = m . g . h2 + m v. 22

2

10 . 15 = 10 . 3,75 + v22

2

150 – 37,5 = v22

2 v2

2 = 2 . 112,5

v22 = 225

v22 = 15 m/s

Assim: Q2 = m . v2

255 = m . 15 m = 17 kg

26) A

I = ΔQ Fm . Δt = m . v – m . v0

Fm = m v m v

t. .−∆

0

Quanto maior o intervalo de tempo (Δt), me-nor a força média exercida sobre o motorista.

27) B

(Falsa). Impulso é uma grandeza vetorial, podendo ser gerado ou não por uma força instantânea.

(Verdadeira) (Verdadeira)

(Falsa) I

= ∆Q� ���

28) D

I. Verdadeira. t = 3s ∴ v = 15 m/s

Ec = m v. 2

2 = 2 15

2

2. = 225 J

Física A6

GABARITO

II. Verdadeira. Entre t = 3 s e t = 5 s, a velocidade é constante,

portanto Fr = 0III. Falsa. Pois ∆V ≠ 0, logo ∆Q ≠ 0IV. Verdadeira. W = ∆εC = EC – ECO = 225 – 0 = 225 J

29) B

I = ∆Q = mV – m Vo

o = 0,25 . 30 = 7,5 N . S.

30) 47

Com air bag ou sem air bag ∆QC

� ���= ∆QS

� ���

No entanto,

c/ air bag: ΔQ = ↓F . t↑

s/ air bag: ΔQ = ↑F . t↓

01. Verdadeira.02. Verdadeira. Sim, pois a variação da velocidade é a mesma.04. Verdadeira. Teorema do impulso.08. Verdadeira.

∆Q� ���

é a mesma nas duas situações.

16. Falsa. As massas dos corpos são diferentes. Q = m . V32. Verdadeira.64. Falsa. F

com air bag < F

sem air bag

31) 15

01. Verdadeira.

I = ∆Q = Q – Q o

0

I = Q F . t = m . v F . 0,01 = 0,058 . 50 F = 290 N02. Verdadeira. Pois formam um par ação-reação04. Verdadeira. I = F . t I = 290 . 0,01 = 2,9 N . S08. Verdadeira. Teorema do impulso.16. Falsa. Fexterna = 290 N32. Falsa. O > impulsos são iguais em módulo.

32) A

I = ∆Q

I = Q – Q o

0

I = m . v I = 0,03 . 20 I = 0,6 N . S

33) A

fat

v0

v = 0

I = ∆Q

I = Qo

– Qo

I = – m . Vo

I = – 0,4 . 10 I = –4 N . S

34) D

a) ECD= m Vo. 2

2 = 0 06 1

2, . = 0,03 J

b) W = ∆εC = EC – ECO= 0 – 0,03 = – 0,03 J

c) F = m . a 3 = 0,06 . a ∴ a = 50 m/s2

d) V2 = Vo2 + 2 . a . d

02 = 12 + 2 . (–50) . d

100 d = 1 ∴ d = 1100

= 1 cm

e) a = ∆∆vt

∴ 50 = 1∆t

∴ ∆t = 0,025

35) D

v0 = 0 v = 25 m/s

I = ∆Q

I = Q – Q o

0

F . ∆t = m . VF . 0,01 = 0,4 . 25F = 1000 N

Física A 7

GABARITO

36) 28 N

A

B

C

D

v = –8 m/sB

v ' = +6 m/sB

EPA= ECB

m . g . h = mV2

2

10 . 3,2 = V2

2V2 = 64V = 8 m/s

VC2 = VoB

2 + 2 . a . ∆x

02 = VB2 – 2 . 10 . 1,8

– VB’ 2 = –36

VB’ = 6 m/s

I = ∆QI = m VB

’ – mVB

F . t = 0,5 . 6 – 0,5 . (–8)F . 0,25 = 3 + 4 ∴ F = 28 N

37) I = ΔQ I = m . vF – m . vi

9 = 3 . vF – 3 . 0 vF = 3 m/s

38) E

I = Q – Qo

I = 2 . 10 . –2 . 2I = 16 N . S

W = F . d

W = m V. 2

2– m Vo. 2

2

W = 2 102

2. – 2 22

2.

W = 96 J

39) A

I

= ∆Q� ���

I = QF – Q0

F . t = mVf – mV0

F . 0,03 = 0,3 . (–20) – 0,3 . 30F = – 500 N

40) A

41) B

42) 09

AntesP

v

Depois01. Verdadeira.

p1

p2

p=

08. Verdadeira.

p1

p2

= 0

p=

As demais alternativas não possuíram um vetor resultante após a explosão horizontal para a direita.

43) E

nêutron

+e

–e

Q = 0

carga do nêutron = 0

x

pois Q = 0

já a carga dessa partícula:0 = +e – e + x

x = 0

depois

Física A8

GABARITO

44) E

120°

v3

v1

v2

mmm

3m

v0

Q��

antes = Q��

depois

Q��

0 = Q��

3 + Q��

1 + Q��

2

Q��

3 + Q��

2 = QR

��3 2,

QR

��3 2,

= Q Q Q Q o32

22

3 22 120+ + . . cos

QR

��3 2,

= mV mV mV mV3

2

2

2

3 2212

( ) + ( ) + −

. .

QR

��3 2,

=

m m m m. , . , . . , . . , .0 4 0 4 2 0 4 0 412

2 2( ) + ( ) + −

QR

��3 2,

= 0,4 m

Assim,Q1 + ( Q

��2 + Q��

3) = 0,8 m + 0,4 m = 1,2 m

Dessa forma:Q0 = Qfim =M0 . V0 = 1,2 m

3 m V0 = 1,2 m

V0 = 0,4 Km/h

45)

m/2

v2

m v0

v1

m/3

3v0

a) Q��

antes = Q��

depois

Logo: Q��

0 = Q��

1

mVo = m1V1

mV0 = m6

. V1

V1 = 6V0

Como: m = m1 + m2 + m3

m = m1 + m2

+ m3

m1 = m6

b) Q3 = Q2

m3V3 = m2V2

m3

. V3 = m2

V2

m3

. 3 V0 = m2

. V2

V2 = 2V0

c) Início

Emo = Eco

= m Vo. 2

2

Fim Em f

= EC1 + E2 + EC3

Em = mV12

2 =+

mV22

2 + mV3

2

2

Em = m

Vo66

2

2( ).

+ m

V2

2

2

0

2( ).

+ m

Vo33

2

2( ).

Em = 222

m Vo2 = 11 mVo

2 (aumenta)

46) 06

A B

2M

M

01. Falsa. No barco com metade da massa teremos o dobro

da velocidade.02. Q0 = Qf

0 = QA + QB ∴ 0 = mA . VA + mB . VB

–2 m . VA = m . VB ∴ – 2VA = VB

04.08. Falsa.16. Falsa. As velocidades de A e B poderiam ser escritas na

seguinte forma.

Física A 9

GABARITO

VB = 2V VA = V

ECA = 2

2

2M V. = MV2

ECB = M V2

2

2( ) = 2MV2

47) 17

01. Sistema isolado.02. Falsa. Possuem sentidos opostos.04. Falsa. A massa do sapo 1 é maior que a massa do sapo

2, logo a força que o primeiro sapo faz para se im-pulsionar é maior. Desse modo, a rampa se desloca enquanto os sapos estão no ar para a esquerda.

F1

F2

08. Falsa. Como o sistema é isolado, as quantidades de movi-

mento do sapo 1 e 2 são iguais em módulo. Assim, o sapo que possui menor massa possuirá maior velocidade de lançamento e, por consequência, maior alcance.

dsapo 2 > dsapo 1

16. As forças aplicadas no início para colocarem os sapos e as tábuas em movimento são novamente aplicadas no final, agora parando todo o sistema.

48) 41

Resolução

01. Correta. Considerando que o centro de massa dos dois patinadores estejam colados um ao outro e o sistema isolado de forças externas.

Q QI F

�� ��=

O = mH . VH + mm . Vm

O = 60 . 0,3 + 30 . Vm

–30 . Vm = 18 Vm = –0,6 m/s

d = VR . t d = (0,3 + 0,6) . 2 d = 1,8 m02. Incorreta. A energia mecânica inicial é zero, e

a energia mecânica final é a soma das energias cinéticas.

04. Incorreta. As forças só existem enquanto eles estiverem se empurrando.

08. Correta.16. Incorreta. A quantidade de movimento é nula.

32. Correta.

49) D

Arma frouxamente

Q��

0 = Q��

fim

O = Qrifle + Qprojétil

O = mR . VR + mP . VP

–5 . VR = 0,015 . 3 . 102

VR = 0,9 m/s

Arma firmementeQ��

0 = Q��

fim

O = Qprojétil + Qatirador+arma

O = mA . VA + mT . VT

(95 + 15) VA = 0,015 . 3 . 102

VA = 0,045VA = 4,5 . 10–2 m/s

50) C

Qo = Qfim

O = Qcanhão + Qprojétil

– Qcanhão = Qprojétil

– 150 . V2 = 1,5 . 150V2 = 1,5 m/s

51) C

m1

m2

m + m21

v1

v2

Q1 + Q2 = Qconjunto

m . 3,5 + m . 1,5 = 2 m . VV = 2,5 m/s

52) D

Q��

0 = Q��

fim

O = Q1 + Q2

O = m1 . V1 + m2 . V2

– 4 . 100 = 80 . V2 ∴ V2 = –5 m/s

v = 5 m/s2 v = 4 m/s1

Vrelativo = 5 + 4 = 9 m/s

Física A10

GABARITO

53) B

A

B

Qantes = Qdepois

QA + Q B

0= QAB

mA . VA = (mA + mB) . V4 . 1 = (1 + 4) . VV = 0,8 m/s

54) C

4 . 10 kg4

3 . 10 kg4

1 m/s 0,5 m/s

Qantes = Qdepois

Qantes = mA . VA + mB . VB

Qantes = 4 . 104 . 1 + 3 . 104 . 0,5Qantes = 5,5 . 104 Kg . m/s

55) B

v

h

Qantes = Qdepois

Qbarro = Q(barro + carro)

2 . 4 = (2 + 6) . V'V = 1 m/s

56) 14

2,0 kg 4,0 kg1 2

01. Falsa. Q0 = Qf

O = Q1 + Q2

– 2 . V1 = 4 . V2

V1 = –2V2

02. Verdadeira.04. Verdadeira. Forças internas (sistema isolado) não

alteram a posição do centro de massa.08. Verdadeira. Ação/reação16. Falsa. Sistema conservativo, a energia mecânica se con-

serva.

57) 86

10 m/s

m

m/2 m/2

1 2

antes da explosão

depois da explosão

Qo = mV = 10 mQ��

final = Q��

inicial = 10 m

01. Falsa.

Qdepois = Q1 + Q2 = m2

. 15 + m2

(–5) = 5 m

02. Verdadeira.

Qdepois = Q1 + 0 = m2

. V1 = m2

. 20 = 10 m

04. Verdadeira.

Qdepois = Q1 + Q2 = m2

. 30 + m2

. (–10) = 10 m

08. Falsa.

Qdepois = Q1 – m2

. 25 = 12,5 m

16. Verdadeira.

Qdepois = Q1 + Q2 = m2

. 25 + m2

. (–5) = 10 m

32. Falsa.

Qdepois = Q1 = m2

. 10 = 5 m

64. Verdadeira.

Qdepois = Q1 + Q2 = m2

. 50 + m2

. (–30) = 10 m

Física A 11

GABARITO

58) 05

Resolução

12

I1

F1

F2

I2

01. Correta. No S.I. Q = m . v ⇒ [Q] = Kg . m/s

02. Incorreta. �I = ∆Q� ���

⇒ tem mesma direção e sentido do impul-so.

04. Correta. I F1 1

� ��= . t

08. Incorreta. Não necessariamente. Podemos ter um sistema com resultante externa nula com quantidade de movimento diferente de zero.

16. Incorreta. O impulso total deve ser zero, no entanto cada um dos corpos possuirá um impulso diferente de zero.

59) 23

01. Verdadeira. Forças externas são nulas, então o sistema é isolado.02. Verdadeira. Q��

antes = 0 (repouso)

04. Verdadeira. Q��

antes = Q��

depois

08. Falsa. Como a massa do astronauta é dez vezes maior que a massa

do tanque, então se a velocidade do tanque ao ser arremes-sado for de 5 m/s, a de recuo do astronauta será de 0,5 m/s.

16. Qantes = Qdepois

Qtanque = Qtanque + astronauta

10 . 5 = (10 + 90) . V V = 0,5 m/s

60) E

6 m/s v = 0

v' = ?

Qantes = Qdepois

70 . 6 = (70 + 50) . V' V' = 3,5 m/s

61) D

Q��

antes = Q��

depois

m . V = 2 m . V' V' = 2 m/s

EC = EP

mV2

2 = m . g . h

22

2 = 10 . h ∴ h = 0,2 m

h = 20 cm

62) 21

01. Verdadeira. Velocidade é relativa.02. Falsa.

EC = mV2

204. Verdadeira.08. Falsa. Em qualquer sistema isolado ocorre con-

servação da quantidade de movimento.16. Verdadeira.

63) B

Antes

10 m/s 8 m/s

A B

ECantes = 2 102

2. + 4 82

2. = 100 + 128 =

228 JDepois

Qantes = Qdepois

2 . 10 + 4 .(–8) = (2 + 4) . VV = 2m/s

ECdepois= 6 2

2

2. = 12 J

Houve uma perda de 216 J.

Física A12

GABARITO

64) C

Antesv

1

1 2

Depois

1v'

2

Qantes = Qdepois

0,4 . 10 = (0,4 + 0,6 ) . V'V' = 4 m/s

• ECantes = m V1 12

2. = 0 4 10

2

2, . = 20 J

• ECdepois= m m V1 2

2

2

+( ) . = 0 4 0 6 42

2, , .+( ) = 8 J

Houve uma perda de 12 J.

65) 86

01. Falsa. Ao se alojar, a velocidade do projétil em relação ao

bloco é nula, mas o sistema está em movimento, portanto, a energia cinética e a quantidade de movimento não serão nulas.

02. Verdadeira. Quanto maior a velocidade do projétil, maior será a altura atingida.

04. Verdadeira. Em uma colisão perfeitamente inelástica ocorre

perda de energia cinética.08. Falsa. O sistema é isolado.16. Verdadeira. Ecinética_projétil + bloco = EPotencial_projétil + bloco

32. Falsa.

ECO = mV1

2

2 Qantes = Qdepois

M . V1 + (m + M) . V ∴ V = mm M

V+

. 1

EC = (m + M) . V2 = m M

M

m MV+( )

+( ). .

2

2 12

2 =

= m Vm M

212

2.

.+( )64. Verdadeira.

66) 90

30º

60º

8

A B5 m/s

01. Falsa. O sistema é isolado.02. Verdadeira. Q��

inicial = Q��

fim

Qbranca = m . 5

30º

60º

Q8 8= m . V

QB B' = m . v '

30º60º

QB = 5 m

QB'Q8

Sen 30o = m Vm

B

. 5 ∴ 1

2 = VB

5 ∴ VB

’ = 2,5 m/s

04. Falsa. A colisão é perfeitamente elástica, ocorre portanto

conservação da energia.08. Verdadeira. Se a quantidade de movimento no início não possui

componente vertical, no fim também não haverá.

16. Falsa. ECO= m . 5

2

2 = 25

2m

Com base no triângulo formado na alternativa 02:

cos 30o = m Vm

8

5 ∴ 3

2= V8

5 V8 = 2,5 3 m/s

EC8

’ = m . ,2 5 3

2

2( ) = 3,125 3 m

32. Falsa. Justamente o contrário, a energia cinética total an-

tes é igual à energia cinética total depois da colisão.64. Verdadeira.

Física A 13

GABARITO

67) A

Comentário

h g t

t

=

=

12

12512

10

2

2

. .

, . .

t2 = 0,25t = 0,5 s

D = vx . tD = v0 . t2 = v0 . 0,5v0 = 4 m/s

QI = QF

mp . vp = (mp + mb) . v0

20 . v = (20 + 2480) . 4

v=2500 4

20.

v = 500 m/sv = 0,5 km/s

68) 60

01. Incorreta. Como não há resistência do ar, a energia mecânica da esfera A permanece constante até o ponto mais baixo da trajetória, antes de colidir com B.

EmA = Em

D

EcA

0 + Ep

A = Ec

D + Ep

D

0

m . g . h = 12

. m . vA2

vA = 2 . .g h

vA = 2 10 0 8. ( ) . ( , ) vA = 4 m/s A velocidade de A imediatamente antes de colidir

com B é 4 m/s.

02. Incorreta. Vide alternativa 01.04. Correta. Vide alternativa 01.08. Correta. No choque perfeitamente elástico, há conservação

da quantidade de movimento e da energia cinética total do sistema.

16. Correta.

Colisão

A B A B

vA

v = 4 m/sv = 0A

B

v'A

v'B

antes depois

vB

Conservação da quantidade de movimento QA = QD

mA . vA + mB . vB = mA . vAl + mB . vB

l

m . vA + m . vB = m . vAl + m . vB

l

vA + vB = vAl + vB

l

4 + 0 = vAl + vB

l

vAl + vB

l = 4 (I)

Colisão elástica

e = v vv vB A

A B

’ ’−−

1 = v vB A’ ’−−4 0

vBl – vA

l = 4 –vA

l + vBl = 4 (II)

Montando um sistema com I e II, obtemos:

v v

v vA B

A B

’ ’

’ ’

+ =

− + =

4

4