FCM0101 Física 1 - 7a lista de exercícios

Entrega: 29/05/2015

1) Um menino atira com sua arma de chumbinho contra um pedaço de queijo que está sobre um massivo bloco de gelo. Para um determinado tiro, o projétil de 1,2 g fica encravado no queijo, fazendo-o deslizar 25 cm antes de parar. Se a velocidade com que o projétil sai da arma é de 65 m/s e o queijo tem uma massa de 120 g, qual é o coeficiente de atrito entre o queijo e o gelo?

2) Uma laranja esférica de 0,34 kg de massa e 2,0 cm de raio é largada do topo de um edifício de 35 m de altura. Após atingir o solo, o formato da laranja é de uma panqueca de 0,50 cm de espessura. Despreze a resistência do ar e considere a colisão completamente inelástica. (a) Quanto tempo a laranja levou para ser esmagada e atingir o repouso? (b) Qual foi a força média exercida pelo chão sobre a laranja durante a colisão?

3) Um próton, de massa m, está se movendo a 300 m/s quando sofre uma colisão frontal elástica com um núcleo estácionário de carbon de massa 12m. Determine as velocidades do próton e do núcleo de carbon após a colisão.

4) Um bloco pesado de madeira está sobre uma mesa horizontal plana e uma bala é disparada horizontalmente sobre ele, ficando encravada no bloco. Qual a distância que o bloco percorrerá até parar? A massa da bala é 10,5g, a massa do bloco é 10,5 kg, a rapidez de impacto da bala é 750 m/s e o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a mesa é 0,220. (Suponha que a massa não faça o bloco girar.)

5) Um projétil de 3,00 kg é disparado com uma velocidade inicial de 120 m/s a um ângulo de 30o com a horizontal. No topo de sua trajetória, o projétil explode e se divide em dois fragmentos, de massas iguais a 1,00 kg e 2,00 kg. Decorridos 3,60 s da explosão, o fragmento de 2,00 kg chega ao chão diretamente abaixo do ponto de explosão. (a) Determine a velocidade do fragmento de 1,00 kg imediatamente após a colisão. (b) Determine a distância entre o ponto de lançamento do projétil e o ponto no qual o fragmento de 1,00 kg atinge o chão. (c) Determine a energia liberada na explosão.

6) Em um jogo de sinuca, a tacadeira, que tem velocidade inicial de 5,0 m/s, sofre uma colisão elástica com a bola oito, que está inicialmente em repouso. Após a colisão, a bola oito se move formando um ângulo de 30o à direita da orientação original da tacadeira. Suponha as bolas com massas iguais. (a) Determine a orientação do movimento da tacadeira imediatamente após a colisão. (b) Determine a velocidade de cada bola imediatamente após a colisão.

7) Uma partícula tem uma velocidade inicial v0. Ela colide com uma segunda partícula de mesma massa, que está inicialmente em repouso. A primeira partícula é defletida de

um ângulo φ. Sua velocidade, após a colisão, é v. A segunda partícula recua e sua velocidade forma um ângulo θ com a orientação original da primeira partícula. (a) Mostre que tg θ = (v sen φ)/(v0 – v cos φ). (b) Mostre que, se a colisão é elástica, então v = v0 cos φ

8) Um bloco de 13 kg está em repouso sobre um piso plano horizontal. Uma bola de massa de modelar, de 400g, é atirada horizontalmente sobre o bloco, e nele fica grudada. O conjunto escorrega por 15 cm sobre o piso. Se o coeficiente de atrito cinético é 0,40, qual é a velocidade inicial da bola?