Colisão Mecânica

Exercícios sobre colisão mecânica

Leia o artigo: Mecânica


Questões:

01. Em um colisão com o chão, após uma queda livre vertical, uma esfera dissipa 36% de sua energia mecânica. Supondo que a esfera partiu do repouso de uma altura H = 1,0m e desprezando a resistência do ar, calcule:  

      a) a altura máxima h atingida após a colisão;

      b) o coeficiente de restituição na colisão.



Testes:

02. (FUVEST) Um vagão A, de massa 10t, move-se com velocidade escalar igual a 0,40m/s sobre trilhos horizontal sem atrito até colidir com um outro vagão B, de massa 20t, inicialmente em repouso. Após a colisão, o vagão A fica parado. A energia cinética final do vagão B vale: 

      a) 100J

      b) 200J

      c) 400J

      d) 800J 

        e) 1 600J 

 

03. Os princípios de conservação na Física (conservação da energia, da quantidade de movimento, da carga elétrica etc) desempenham papéis fundamentais nas explicações de diversos fenômenos. Considere o estudo de uma colisão entre duas partículas A e B que constituem um Sistema isolado. Verifique quais as proposições corretas e dê como resposta a soma dos números a elas associados. 

(01) Se a colisão entre A e B for elástica, a energia cinética total das partículas permanece constante durante a colisão. 

(02) Se a colisão entre A e B for elástica, a energia mecânica do sistema (soma das energias cinética e elástica) permanece constante durante  a colisão.  

(04) Se a colisão entre A e B for elástica, a quantidade de movimento de cada uma das partículas permanecerá constante.  

(08) Se a colisão entre A e B for perfeitamente inelástica, não haverá conservação da quantidade de movimento do sistema.   

(16) Se a colisão entre A e B não for elástica, haverá dissipação de energia mecânica, porém, haverá conservação da quantidade de movimento total do sistema.

 

      a) 16

      b) 18

      c) 26

      d) 32

      e) 48

 

04. (ITA) Uma massa m1 em movimento retilíneo com velocidade escalar 8,0 x 10-2m/s colide unidimensionalmente com outra massa m2 em repouso e sua velocidade escalar passa a ser 5,0 x 10-2m/s. Se a massa m2 adquire a velocidade escalar de 7,5 x 10-2m/s, podemos concluir que a massa m1 é:  

      a) 10m2

      b) 3,2m2

      c) 0,5m2

      d) 0,04m2

      e) 2,5m2  

 

05. Duas partículas A e B, constituindo um Sistema isolado, realizam uma colisão em um plano horizontal sem atrito. Antes da colisão, A tem velocidade escalar de 10m/s e B está em repouso. Após a colisão A fica parado. As partículas A e B têm massas respectivamente iguais a M e 2M. 

Verifique quais as proposições corretas e dê como resposta a soma dos números associados às proposições corretas. 

(01) Haverá conservação da soma das quantidades de movimento das partículas A e B.  

(02) A velocidade escalar de B, após a colisão, vale 5,0 m/s.  

(04) O coeficiente de restituição nesta colisão vale 0,50.  

(08) Haverá conservação de energia mecânica do Sistema formado pelas partículas A e B

 

      a) 07

      b) 06

      c) 05

      d) 09 

        e) 11 

 

06. (VUNESP) Um bloco de madeira de 6,0kg, dotado de pequenas rodas com massa desprezível, repousa sobre trilhos retilíneos. Quando uma bala de 12g disparada horizontalmente e na mesma direção dos trilhos se aloja no bloco, o conjunto (bloco + bala) desloca-se 0,70m em 0,50s, com velocidade praticamente constante. A partir destes dados, pode-se concluir que a velocidade escalar da bala é, em m/s, aproximadamente igual a:  

      a) 5,0 . 102

      b) 6,0 . 102

      c) 7,0 . 102

      d) 8,0 . 102 

        e) 9,0 . 102  

 

07. (FUVEST) Uma partícula move-se com velocidade uniforme V ao longo de uma reta e choca-se unidimensionalmente com outra partícula idêntica, inicialmente em repouso. Considerando o choque elástico e desprezando atritos, podemos afirmar que, após o choque:  

 a) as duas partículas movem-se no mesmo sentido com velocidades iguais a V/2;

 b) as duas partículas movem-se em sentidos opostos com velocidades -V e +V;

 c) a partícula incidente reverte o sentido do seu movimento, permanecendo a outra em repouso;

 d) a partícula incidente fica em repouso e a outra move-se com velocidade V; 

 e) as duas partículas movem-se em sentidos opostos com velocidades -V e 2V. 

 

08. (USF) Sobre uma superfície lisa e horizontal ocorre uma colisão unidimensional e elástica entre um corpo X de massa M e velocidade escalar de 6,0m/s com outro corpo Y de massa 2M que estava parado. As velocidades escalares de X e Y, após a colisão, são, respectivamente, iguais a:  

      a) -2,0m/s e 8,0m/s

      b) -2,0m/s e 4,0m/s

      c) 2,0m/s e 8,0m/s

      d) -3,0m/s e 3,0m/s 

        e) 0 e 6,0m/s  

 

09. Duas esferas A e B realizam uma colisão unidimensional e elástica, em uma canaleta horizontal e sem atrito.   

Antes da colisão a esfera A tem uma velocidade escalar V0 e a esfera B está em repouso.  A massa da esfera A é três vezes maior que a massa da esfera B e não se considera rotação das esferas. A fração da energia cinética de A que é transferida para B:  

      a) é de 50%

      b) é de 25%

      c) é de 75%

      d) é de 100% 

        e) depende do valor de V0  

 

10. (FUND. CARLOS CHAGAS) Uma esfera de massa 2,0kg é abandonada, a partir do repouso, de uma altura de 25m. Após o choque com o solo a esfera atinge a altura de 16m. O coeficiente de restituição no choque entre a esfera e o solo vale:  

      a) 0,20

      b) 0,32

      c) 0,50

      d) 0,64

      e) 0,80    

 

Resolução:

 

01 - a) 64cm
         b) 8,0 . 10-1

 

02 - C 03 - B 04 - E 05 - A
06 - C 07 - D
08 - B
09 - C
10 - E

 



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