Questão 01 sobre Sistemas Mecanicamente Isolados: (Fuvest) Num espetáculo de fogos de artifício, um rojão, de massa M 0 = 0,5 kg, após seu lançamento, descreve no céu a trajetória indicada na figura. No ponto mais alto de sua trajetória (ponto P), o rojão explode, dividindo-se em dois fragmentos, A e B, de massas iguais a M0/2. Logo após a explosão, a velocidade horizontal de A, VA, é nula, bem como sua velocidade vertical.
NOTE E ADOTE:
A massa do explosivo pode ser considerada desprezível.
a) Determine o intervalo de tempo T0, em segundos, transcorrido entre o lançamento do rojão e a explosão no ponto P.
b) Determine a velocidade horizontal VB, do fragmento B, logo após a explosão, em m/s.
c) Considerando apenas o que ocorre no momento da explosão, determine a energia E0 fornecida pelo explosivo aos dois fragmentos A e B, em joules.
Questão 02. (Fuvest)
Maria e Luísa, ambas de massa M, patinam no gelo. Luísa vai ao encontro de Maria com velocidade de módulo V. Maria, parada na pista, segura uma bola de massa m e, num certo instante, joga a bola para Luísa. A bola tem velocidade de módulo v, na mesma direção de V.
Depois que Luísa agarra a bola, as velocidades de Maria e Luísa, em relação ao solo, são, respectivamente,
a) 0 ; v – V
b) –v ; v + V / 2
c) -mv ; M ; MV / m
d) -mv / M; (mv – MV) / (M + m)
e) (M V / 2 – mv) / M ; (mv – MV / 2) (M + m)
Questão 03. (Unesp) Um madeireiro tem a infeliz ideia de praticar tiro ao alvo disparando seu revólver contra um tronco de árvore caído no solo. Os projéteis alojam-se no tronco, que logo fica novamente imóvel sobre o solo. Nessa situação, considerando um dos disparos, pode-se afirmar que a quantidade de movimento do sistema projétil-tronco:
a) não se conserva, porque a energia cinética do projétil se transforma em calor.
b) se conserva e a velocidade final do tronco é nula, pois a sua massa é muito maior do que a massa do projétil.
c) não se conserva, porque a energia não se conserva, já que o choque é inelástico.
d) se conserva, pois a massa total do sistema projétil-tronco não foi alterada.
e) não se conserva, porque o sistema projétil-tronco não é isolado.
Questão 04 sobre Sistemas Mecanicamente Isolados: (Fuvest) Um caminhão, parado em um semáforo, teve sua traseira atingida por um carro. Logo após o choque, ambos foram lançados juntos para frente (colisão inelástica), com uma velocidade estimada em 5 m/s (18 km/h), na mesma direção em que o carro vinha.
Sabendo-se que a massa do caminhão era cerca de três vezes a massa do carro, foi possível concluir que o carro, no momento da colisão, trafegava a uma velocidade aproximada de:
a) 72 km/h
b) 60 km/h
c) 54 km/h
d) 36 km/h
e) 18 km/h
Questão 05. (UFSCar) Em um clássico de “Jornada nas Estrelas”, a fim de se obterem informações antecipadas sobre uma região do espaço para a qual se dirige a nave “Enterprise”, movida apenas por sua inércia e fora do alcance de forças externas, é lançada uma sonda de exploração na mesma direção e sentido do movimento da nave.
Considere: a sonda não possui propulsão própria; o lançamento envolveu uma interação inelástica; as velocidades foram tomadas relativamente às estrelas “fixas”. A velocidade da Enterprise, após o lançamento, pode ser calculada pela expressão
a) V’ = [(M + m) . V – m . v’] / M
b) V’ = [(M + m) . V] / [M + m . v’]
c) V’ = (M – m) / (M – m . v’)
d) V’ = (M . V – m . v’) / M
e) V’ = m . V – M . v’
Questão 06. (Unesp) Uma garota e um rapaz, de massas 50 quilogramas e 75 quilogramas, respectivamente, encontram-se parados em pé sobre patins, um em frente do outro, num assoalho plano e horizontal. Subitamente, a garota empurra o rapaz, aplicando sobre ele uma força horizontal média de intensidade 60 N durante 0,50 s.
a) Qual é o módulo do impulso da força aplicada pela garota?
b) Desprezando quaisquer forças externas, quais são as velocidades da garota (vg) e do rapaz (vr) depois da interação?
Questão 07 sobre Sistemas Mecanicamente Isolados: (Ita) Uma rampa maciça de 120 kg inicialmente em repouso, apoiada sobre um piso horizontal, tem sua declividade dada por tanq = 3/4. Um corpo de 80 kg desliza nessa rampa a partir do repouso, nela percorrendo 15 m até alcançar o piso. No final desse percurso, e desconsiderando qualquer tipo de atrito, a velocidade da rampa em relação ao piso é de aproximadamente
a) 1 m/s.
b) 3 m/s.
c) 5 m/s.
d) 2 m/s.
e) 4 m/s.
Questão 08. (Ime)
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/s2. A bola 2, de massa m2 = 1 kg, move-se com ângulo de 60° 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 sec2b e a aceleração gravitacional é 10 m/s2. Ao colidirem, permanecem unidas após o choque e movimentam-se em um outro piso rugoso, conforme mostra a figura. A distância percorrida, em metros, pelo conjunto bola 1 e bola 2 até parar é igual a
a) 0,2
b) 0,5
c) 0,7
d) 0,9
e) 1,2
Questão 09 sobre Sistemas Mecanicamente Isolados: (Ime) Um soldado em pé sobre um lago congelado (sem atrito) atira horizontalmente com uma bazuca. A massa total do soldado e da bazuca é 100 kg e a massa do projétil é 1 kg.
Considerando que a bazuca seja uma máquina térmica com rendimento de 5% e que o calor fornecido a ela no instante do disparo é 100 kJ, a velocidade de recuo do soldado é, em m/s,
a) 0,1
b) 0,5
c) 1,0
d) 10,0
e) 100,0
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Gabarito com as respostas das 09 atividades de Física sobre Sistemas Mecanicamente Isolados:
01. a. 3,0 s
b. 40 m/s
c. 100 J;
02. d;
03. e;
04. a;
05. a;
06. a. 30 N.s
b. 0,6 m/s e 0,4 m/s
07. c;
08. b;
09. c;
Doutorando em Genética e Biologia Molecular – UESC-BA
Mestre em Genética e Biologia Molecular – UESC-BA
Pós-Graduado em Metodologia do Ensino de Biologia e Química – FAEL
Licenciado em Ciências Biologias – IFMT/Campus Juína