Questão 01 sobre Choques Mecânicos: (Pucrj) Uma massinha de 0,3 kg é lançada horizontalmente com velocidade de 5,0 m/s contra um bloco de 2,7 kg que se encontra em repouso sobre uma superfície sem atrito. Após a colisão, a massinha se adere ao bloco.
Determine a velocidade final do conjunto massinha-bloco em m/s imediatamente após a colisão:
a) 2,8
b) 2,5
c) 0,6
d) 0,5
e) 0,2
Questão 02. (Uem) Durante o treino classificatório para o Grande Prêmio da Hungria de Fórmula 1, em 2009, o piloto brasileiro Felipe Massa foi atingido na cabeça por uma mola que se soltou do carro que estava logo à sua frente. A colisão com a mola causou fratura craniana, uma vez que a mola ficou ali alojada, e um corte de 8 cm no supercílio esquerdo do piloto. O piloto brasileiro ficou inconsciente e seu carro colidiu com a proteção de pneus. A mola que atingiu o piloto era de aço, media 12 cm de diâmetro e tinha, aproximadamente, 800 g. Considerando que a velocidade do carro de Felipe era de 270 km/h, no instante em que ele foi atingido pela mola, e desprezando a velocidade da mola e a resistência do ar, assinale o que for correto.
01) A quantidade de movimento (momento linear) transferida do piloto para a mola foi de, aproximadamente, 75 kg.m.s-1.
02) Pode-se dizer que esse tipo de colisão é uma colisão perfeitamente inelástica.
04) Tomando-se o referencial do piloto Felipe Massa, pode-se dizer que a velocidade da mola era de –270 km/h.
08) Considerando que o intervalo de tempo do impacto (a duração do impacto) foi de 0,5 s, a aceleração média da mola foi de 150 m/s2.
16) Considerando que, após o final da colisão, a velocidade da mola em relação ao piloto é nula, e tomando o referencial do piloto Felipe Massa, pode-se afirmar que a função horária da posição da mola, após o final da colisão, foi de segundo grau.
Questão 03. (Fuvest) Perto de uma esquina, um pipoqueiro, P, e um “dogueiro”, D, empurram distraidamente seus carrinhos, com a mesma velocidade (em módulo), sendo que o carrinho do “dogueiro” tem o triplo da massa do carrinho do pipoqueiro. Na esquina, eles colidem (em O) e os carrinhos se engancham, em um choque totalmente inelástico.
Uma trajetória possível dos dois carrinhos, após a colisão, é compatível com a indicada por
a) A
b) B
c) C
d) D
e) E
Questão 04 sobre Choques Mecânicos: (Unesp) Um bloco A, deslocando-se com velocidade v0 em movimento retilíneo uniforme, colide frontalmente com um bloco B, inicialmente em repouso. Imediatamente após a colisão, ambos passam a se locomover unidos, na mesma direção em que se locomovia o bloco A antes da colisão. Baseado nestas informações e considerando que os blocos possuem massas iguais, é correto afirmar que
a) a velocidade dos blocos após a colisão é v0/2 e houve conservação de quantidade de movimento e de energia.
b) a velocidade dos blocos após a colisão é v0 e houve conservação de quantidade de movimento e de energia.
c) a velocidade dos blocos após a colisão é v0 e houve apenas conservação de energia.
d) a velocidade dos blocos após a colisão é v0/2 e houve apenas conservação de quantidade de movimento.
e) a velocidade dos blocos após a colisão é v0/2 e houve apenas conservação de energia.
Questão 05. (Fuvest)
Em uma canaleta circular, plana e horizontal, podem deslizar duas pequenas bolas A e B, com massas MA = 3 MB, que são lançadas uma contra a outra, com igual velocidade V0, a partir das posições indicadas. Após o primeiro choque entre elas (em 1), que não é elástico, as duas passam a movimentar-se no sentido horário, sendo que a bola B mantém o módulo de sua velocidade V0.
Pode-se concluir que o próximo choque entre elas ocorrerá nas vizinhanças da posição
a) 3
b) 5
c) 6
d) 7
e) 8
Questão 06. (Fuvest) Dois discos, A e B, de mesma massa M, deslocam-se com velocidades VA = V0 e VB = 2V0, como na figura, vindo a chocar-se um contra o outro. Após o choque, que não é elástico, o disco B permanece parado. Sendo E1 a energia cinética total inicial (E1 = 5 × (1/2 MV02)), a energia cinética total E 2, após o choque, é
a) E2 = E1
b) E2 = 0,8 E1
c) E2 = 0,4 E1
d) E2 = 0,2 E1
e) E2 = 0
Questão 07 sobre Choques Mecânicos: (Unesp) Um corpo A, de massa m e velocidade v0, colide elasticamente com um corpo B em repouso e de massa desconhecida. Após a colisão, a velocidade do corpo A é v0/2, na mesma direção e sentido que a do corpo B.
A massa do corpo B é:
a) m/3.
b) m/2.
c) 2 m.
d) 3 m.
e) 6 m.
Questão 08. (Fuvest) Dois pequenos discos, de massas iguais, são lançados sobre uma superfície plana e horizontal, sem atrito, com velocidades de módulos iguais. A figura a seguir registra a posição dos discos, vistos de cima, em intervalos de tempo sucessivos e iguais, antes de colidirem, próximo ao ponto P. Dentre as possibilidades representadas, aquela que pode corresponder às posições dos discos, em instantes sucessivos, após a colisão, é:
Questão 09. (Unesp) Uma partícula A, com massa m = 0,2 kg, colide frontalmente com uma partícula B, com massa maior que a de A, e que inicialmente se encontra em repouso. A colisão é totalmente elástica e a energia cinética final da partícula A cai para 64% de seu valor inicial. Se a velocidade inicial da partícula A for v0 = 20,0 m/s, calcule
a) a velocidade final da partícula A.
b) a quantidade de movimento da partícula B após a colisão.
Questão 10 sobre Choques Mecânicos: (Unicamp) O chamado “para-choque alicate” foi projetado e desenvolvido na Unicamp com o objetivo de minimizar alguns problemas com acidentes. No caso de uma colisão de um carro contra a traseira de um caminhão, a malha de aço de um para-choque alicate instalado no caminhão prende o carro e o ergue do chão pela plataforma, evitando, assim, o chamado “efeito guilhotina”. Imagine a seguinte situação: um caminhão de 6000 kg está a 54 km/h e o automóvel que o segue, de massa igual a 2000 kg, está a 72 km/h. O automóvel colide contra a malha, subindo na rampa. Após o impacto, os veículos permanecem engatados um ao outro.
a) Qual a velocidade dos veículos imediatamente após o impacto?
b) Qual a fração da energia cinética inicial do automóvel que foi transformada em energia gravitacional, sabendo-se que o centro de massa do mesmo subiu 50 cm?
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Gabarito com as respostas dos 10 exercícios de física sobre Choques Mecânicos:
01. d;
02. 02 + 04 + 08 = 14.
03. b;
04. d;
05. b;
06. d;
07. a;
08. e;
09. a. –16,0 m/s
b. 7,2 kg . m/s
10. a. 58,5 km/h
b. 2,5 %
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