Avaliação quantidade movimento, colisões, leis de Newton

1/ Um carrinho de massa m₁ = 3,0 kg, deslocando-se com velocidade V₁ = 6,0 m/s sobre um trilho horizontal sem atrito, colide com outro carrinho de massa m₂ = 4,0 kg, inicialmente em repouso sobre o trilho. Após a colisão, os dois carrinhos se deslocam ligados um ao outro sobre esse mesmo trilho. A velocidade dos carrinhos após a colisão é de aproximadamente:

 Q_antes = Q_depois   m₁v₁ + m₂v₂ =  m₁v₁^´ + m₂v₂^´

• a) 2,0 m/s

• b) 2,3 m/s

• c) 2,6 m/s

• d) 36 J

2) Um corpo de 800 kg que se move a 60 m/s colide com a parte de trás de outro corpo de 600 kg que se move a 40 m/s, de forma que eles passam a mover-se juntos com velocidade de 35 m/s. Sobre essa colisão, assinale a alternativa correta:

 Q_antes = Q_depois  

m₁v₁ + m₂v₂ =  (m₁^´ + m₂) _Vf^´

• A colisão é elástica e, portanto, a quantidade de movimento do conjunto de corpos não sofre alteração.

• A energia cinética do sistema de corpos sofre um acréscimo após a colisão.

• Trata-se de uma colisão não conservativa, na qual a quantidade de movimento do sistema é conservada em cerca de 49 000 kg.m/s.

• Trata-se de uma colisão não conservativa, na qual a quantidade de movimento do sistema é reduzida em cerca de 23 000 kg.m/s.

Utilizando o cinto de segurança podemos concluir que:

• Um corpo tende a permanecer em repouso ou em movimento retilíneo uniforme até que uma força interfira. Neste caso, quando um automóvel colide, uma força altera seu movimento, mas o corpo das pessoas do lado de dentro continuam a se mover na mesma velocidade antes da colisão até se chocarem com partes do veículo. O cinto impede esse choque.

• Um corpo tende a permanecer em repouso ou em movimento retilíneo uniforme até que uma força interfira. Neste caso, quando um automóvel colide, uma força altera seu movimento, e instantaneamente o corpo dos ocupantes também param junto com veículo sem risco de se chocarem com peças, independentemente de estarem utilizando cinto de segurança ou não, sendo outras as causas de ferimentos ou mortes em acidentes.

• Os objetos e pessoas dentro do veículo estão imóveis em relação ao trajeto percorrido pelo carro e, consequentemente, o cinto de segurança evita que essas pessoas entrem em movimento e colidam com as peças rígidas do carro. A verdadeira função do cinto de segurança é evitar que as pessoas entrem em movimento.

• O cinto de segurança perde completamente a utilidade em carros com air bag. 

Em uma colisão, a variação da quantidade de movimento sobre um passageiro não tem relação com o dispositivo de segurança disponível no carro, airbag ou cinto de segurança, em ambos os casos o impulso sobre o passageiro será o mesmo. Ocorre que o tempo da desaceleração em um carro com airbag é maior, isto faz com que diminua.

• o impulso sobre o passageiro.

• o peso do passageiro.

• a massa do passageiro.

• a força média do impacto sobre o passageiro

Uma espaçonave, em vigem à Marte, poderá estar se deslocando pelo espaço a uma velocidade constante de 40.000 km/h. Ao se aproximar da órbita do planeta vermelho ela sofre uma desaceleração até ter velocidade adequada para entrar na atmosfera marciana e iniciar os procedimentos de pouso. Com base nessas informações, podemos afirmar que a alternativa correta durante a viagem e nos procedimentos de pouso é:

• Enquanto a nave está viajando pelo espaço podemos observar a 3ª Lei de Newton pois os motores ficam ligados jogando energia para trás e impulsionando a nave para frente. No pouso temos Lei da Inércia, onde a nave tende a permanecer em movimento.

• Enquanto a nave está viajando pelo espaço podemos observar a 3ª Lei de Newton pois os motores ficam ligados jogando energia para trás e impulsionando a nave para frente. No pouso podemos observar a 2ª Lei, da Dinâmica, onde a nave sofre a ação de uma força que altera seu estado de movimento.

• Durante a viagem podemos observar a 1ª Lei de Newton, da Inércia, pois a nave tem a possibilidade de desligar seus motores e mesmo assim manter velocidade constante. No pouso podemos observar a 2ª Lei, da Dinâmica, onde a nave sofre a ação de uma força que altera seu estado de movimento.

• Durante a viagem podemos observar a 1ª Lei de Newton, da Inércia, pois a nave tem a possibilidade de desligar seus motores e mesmo assim manter velocidade constante. No pouso também temos Lei da Inércia, onde a nave tende a permanecer em movimento, exigindo a aplicação de sistemas de frenagem.

Um automóvel com aproximadamente 950 kg parte do repouso com aceleração de 2 m/s² e atinge velocidade de 60 km/h. Qual é a força necessária para imprimir essa aceleração do veículo?

• 120 N

• 950 N

• 1010 N

• 1900 N