TEOREMA DO IMPULSO

LISTA DE EXERCÍCIOS SOBRE TEOREMA DO IMPULSO

Exercícios básicos

Ex 1: Um corpo de massa m = 2,0 kg desloca-se com velocidade vetorial constante v₁, de módulo 5,0 m/s. Num certo instante t₁ = 5,0 s uma força resultante F, constante, de intensidade 2,0 N, passa a agir no corpo, na direção e sentido dev₁. Nestas condições, num instante t₂ = 25 s a velocidade vetorial do corpo passa a ser v₂.

Determine o módulo de v₂.

Ex 2: Uma pequena esfera de massa m = 2,0 kg desloca-se com velocidade vetorial constante v₁, de módulo 4,0 m/s. Uma força resultante F, constante, passa a agir na esfera, na direção de v₁ e em sentido oposto, durante 8,0 s. Após este intervalo de tempo a velocidade vetorial da esfera passa a ser v₂, de módulo 4,0 m/s, mas em sentido oposto ao de v₁. 

Determine:

a) A intensidade do impulso da força F no intervalo de tempo considerado
b) A intensidade da força F.

Ex 3: Uma partícula, de massa 200 g, está em repouso e fica sob ação de uma força de direção constante cuja intensidade varia com o tempo de acordo com o diagrama abaixo:

Determine:

a) O módulo da velocidade da partícula no instante 30 s.
b) O módulo da quantidade de movimento da partícula no instante 10 s.

Ex 4: A função das bolsas infláveis (airbags) existentes nos automóveis é a de aumentar o intervalo de tempo e consequentemente diminuir as intensidades das forças que agem nas pessoas localizadas no interior do carro, durante uma colisão frontal. Explique este fato com base no teorema do Impulso.

Ex 5: Deixa-se um ovo cair no piso cerâmico de uma cozinha. Devido à colisão o ovo quebra. Deixando-se o ovo cair sobre um tapete felpudo, da mesma altura, ele não quebra. Como se explica tal fato?
Nota: As notações de força (F), velocidade (v), impulso (I) e quantidade de movimento (Q), em negrito, representam grandezas vetoriais.

Exercícios de Revisão
Ex 1:(Unicamp) Muitos carros possuem um sistema de segurança para os passageiros chamado airbag. Este sistema consiste em uma bolsa de plástico que é rapidamente inflada quando o carro sofre desaceleração brusca, interpondo-se entre o passageiro e o painel do veículo. Em uma colisão, a função do airbag é:

a) aumentar o intervalo de tempo de colisão entre o passageiro e o carro, reduzindo assim a força recebida pelo passageiro.
b) aumentar a variação de momento linear do passageiro durante a colisão, reduzindo assim a força recebida pelo passageiro.
c) diminuir o intervalo de tempo de colisão entre o passageiro e o carro, reduzindo assim a força recebida pelo passageiro.
d) diminuir o impulso recebido pelo passageiro devido ao choque, reduzindo assim a força recebida pelo passageiro.

Ex 2: (UEL-PR) Um corpo de massa 2,0 kg move-se com velocidade constante de 10 m/s quando recebe um impulso, em sentido oposto, de intensidade 40 N.s. Após a ação do impulso o corpo passa a se mover com velocidade de:

a) 0,5 m/s, no sentido oposto do inicial.
b) 5,0 m/s, no mesmo sentido inicial.
c) 5,0 m/s, no sentido oposto do inicial.
d) 10 m/s, no mesmo sentido inicial.
e) 10 m/s, no sentido oposto do inicial.
Ex 3: (Mackenzie) Em uma competição de tênis, a raquete do jogador é atingida por uma bola de massa 60 g, com velocidade horizontal de 40 m/s. A bola é rebatida na mesma direção e sentido contrário com velocidade de 30 m/s. Se o tempo de contato da bola com a raquete é de 0,01 s, a intensidade da força aplicada pela raquete à bola é

a) 60 N     b) 120 N     c) 240 N     d) 420 N     e) 640 N

Ex 4: (Uniube-MG) Uma partícula de massa 4 kg, inicialmente em repouso, é submetida a uma força resultante de direção e sentido invariáveis, e cuja intensidade varia de acordo com o gráfico a seguir. O trabalho realizado sobre a partícula é, em J, igual a:

a) 50.
b) 30.
c) 20.
d) 10.
e) zero.
Ex 5: (UESC) Uma esfera de massa igual a 2,0 kg, inicialmente em repouso sobre o solo, é puxada verticalmente para cima por uma força constante de módulo igual a 30,0 N, durante 2,0 s. Desprezando-se a resistência do ar e considerando-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10 m/s², a intensidade da velocidade da esfera, no final de 2,0 s, é igual, em m/s, a 

a) 10,0   
b) 8,0   
c) 6,0   
d) 5,0   
e) 4,0  

IMPULSO E QUANTIDADE DE MOVIMENTO

LISTA DE EXERCÍCIOS SOBRE IMPULSO E QUANTIDADE DE MOVIMENTO

Exercícios básicos

Exercício 1:
Uma força horizontal, para a direita, com intensidade constante F = 10 N, age num bloco durante um intervalo de tempo de 10 s. Dê a direção, o sentido e a intensidade do impulso da força no intervalo de tempo considerado.


Exercício 2:
Uma pequena esfera cujo peso tem intensidade 2,0 N é abandonada de  uma certa altura e atinge o solo depois de 6,5 s. Dê a direção, o sentido e a intensidade do impulso do peso da esfera desde o instante em que foi abandonada até o instante que atinge o solo. 


Exercício 3:
Uma pequena esfera de massa m = 0,2 kg descreve, num plano vertical, um movimento circular e uniforme no sentido horário com velocidade escalar de 5 m/s. Represente as quantidades de movimento Q₁ e Q₂ nos instantes em que a esfera passa pelos pontos 1 e 2 indicados na figura e calcule seus módulos.

Exercício 4:
Retome o exercício anterior. Represente o vetor Q₂ - Q₁ e calcule o seu módulo. 


Exercício 5:
Um corpo se desloca sob ação de uma força de direção constante. Qual é a intensidade do impulso que age no corpo no intervalo de tempo de 0 a 10 s?
Considere os casos:

Nota: As notações de força (F), velocidade (v), impulso (I) e quantidade de movimento (Q), em negrito, representam grandezas vetoriais.


Exercícios de Revisão

Revisão/Ex 1:
(Fatec-SP)
Num certo instante, um corpo em movimento tem energia cinética de 100 joules, enquanto o módulo de sua quantidade de movimento é 40 kg.m/s. A massa do corpo, em kg, é:

a) 5,0          b) 8,0          c) 10          d) 16          e) 20


Revisão/Ex 2:
(UERJ)
Em uma aula de física, os alunos relacionam os valores da energia cinética de um corpo aos de sua velocidade. O gráfico a seguir indica os resultados encontrados.

Determine, em kg.m/s, a quantidade de movimento desse corpo quando atinge a velocidade de 5 m/s.


Revisão/Ex 3:
(Olimpíada Paulista de Física)
Duas partículas de massa distintas M e m têm a mesma energia cinética e quantidade de movimento Q e q, respectivamente. Nestas condições, a razão entre suas quantidade de movimento (Q/q) é:

a) (M/m)^1/2.
b) (M/m)².
c) (M+m)/M.
d) (M+m)/m.
e) (M+m)²/M.m.


Revisão/Ex 4:
Uma força variável, mantendo direção constante, tem intensidade em função do tempo dada por F = 2 t + 4, sendo F medido em newtons e t em segundos. Determine o módulo do impulso da força F no intervalo de tempo entre t₀ = 0 e tx=x3xs.


Revisão/Ex 5:
(UFJF-MG)
A velocidade de uma bola de tênis, de massa 50 g, num saque muito rápido, pode chegar a 216 km/h, mantendo-se aproximadamente constante durante todo o tempo de voo da bola. Supondo que a bola esteja inicialmente em repouso, e que o tempo de contato entre a raquete e a bola seja de 0,001 s e sendo g = 10 m/s², pode-se afirmar que a força média aplicada à bola no saque é equivalente ao peso de uma massa de:

a) 150 kg.
b) 300 kg.
c) 50 kg.
d) 10 kg.