4 exemplos de perguntas de impulso
1. Uma bola com massa de 0,5 kg cai livremente de uma altura h₁ = 7,2 m acima do chão e quica até uma altura h₂ = 3,2 m. Se a aceleração da gravidade é de 10 m/ s² , o impulso que atua sobre a bola é...
A. 2,0 Ns
B. 3,0 Ns
C. 10 Ns
D. 40 Ns
E. 80 Ns
Discussão
Sabe-se que :
Massa da bola (m) = 0,5 kg
A altura da bola em queda livre (h 1 ) = 7,2 metros
A altura da bola quicando (h₂ ) = 3,2 metros
A aceleração gravitacional da Terra (g) = 10 m/ s²
Pergunta : Impulso que atua sobre a bola
Responder :
A velocidade da bola imediatamente antes do impacto (v)o)
Calcule a velocidade da bola imediatamente antes do impacto usando a fórmula da queda livre. Dado que a altura (h) = 7,2 metros, a aceleração da gravidade (g) = 10 m/s² e a velocidade final imediatamente antes do impacto com o solo, use a fórmula v² = 2gh
v o 2 = 2(10)(7,2) = 144
v o = 2(10)(7,2) = 12 m/s
A velocidade da bola antes do impacto (v o ) é de -12 m/s. O sinal negativo indica apenas a direção.
A velocidade da bola imediatamente após a colisão (v)t)
Calcule a velocidade da bola imediatamente após a colisão usando a fórmula para movimento vertical ascendente. Dado que a altura (h) = 3,2 metros, a aceleração gravitacional (g) = -10 m/s² , a velocidade final na altura máxima (v<sub> t </sub> ) = 0 e a velocidade inicial imediatamente após atingir o solo é solicitada, utilize a fórmula v<sub> t </sub> = v<sub> o </sub> ² + 2gh.
v t 2 = v o 2 + 2 gh
0 = v o 2 + 2 (-10)(3,2)
v o 2 = 64
v o = √64 = 8 m/s
A velocidade da bola após a colisão (v t ) é de 8 m/s.
Impulso atuando sobre a bola (I)
O impulso é calculado usando a fórmula do teorema do impulso-momento.
Impulso (I) = variação do momento linear (Δp)
I = m (v t – v o ) = (0,5)(8-(-12)) = (0,5)(8 + 12) = 0,5(20) = 10 Newton segundos
A resposta correta é C.
2. Uma bola de pingue-pongue com massa de 5 gramas cai livremente de uma certa altura (g = 10 m/ s² ). Ao atingir o solo, a velocidade da bola é de 6 m/ s e, imediatamente após o impacto, ela ricocheteia para cima com uma velocidade de 4 m/ s . A magnitude do impulso que atua sobre a bola é...
A. 0,50 Ns
B. 0,25 Ns
C. 0,10 Ns
D. 0,05 Ns
E. 0,01 Ns
Discussão
Sabe-se que :
Massa da bola (m) = 5 gramas = 0,005 kg
A velocidade da bola imediatamente antes de atingir o chão (v o ) = -6 m/s
A velocidade da bola imediatamente após atingir o chão (v t ) = 4 m/s
Velocidades positivas e negativas significam que a direção da velocidade da bola ou a direção do movimento da bola antes da colisão é oposta à direção do movimento da bola após a colisão.
Pergunta : Impulso (I)
Responder :
O teorema do impulso-momento afirma que o impulso (I) é igual à variação do momento (Δp).
I = Δp = mv t – mv o = m (v t – v o )
I = (0,005)(4 – (-6)) = (0,005)(4 + 6) = (0,005)(10) = 0,05 Newton segundo
A resposta correta é D.
3. Uma bola de 20 gramas é lançada com uma velocidade v₁ = 4 m/ s para a esquerda. Após atingir a parede, a bola ricocheteia com uma velocidade v₂ = 2 m/ s para a direita. O impulso resultante é…
A. 0,24 Ns
B. 0,12 Ns
C. 0,08 Ns
D. 0,06 Ns
E. 0,04 Ns
Discussão
Sabe-se que:
Massa da bola (m) = 20 gramas = 0,020 kg
A velocidade da bola antes da colisão (v o ) = -4 m/s (para a esquerda)
A velocidade da bola após a colisão (v t ) = +2 m/s (para a direita)
v o recebe um sinal negativo para distinguir sua direção de v t.
Pergunta: Impulso
Resposta:
Impulso (I) = variação do momento linear (Δp) = mv t – mv o
Impulso (I) = m (v t – v o ) = 0,02 (2 – (-4))
Impulso (I) = 0,02 (2 + 4) = 0,02 (6)
Impulso (I) = 0,12 Newton segundos.
A resposta correta é B.
4. Uma bola de tênis de 100 gramas é solta no chão de uma altura de 20 cm sem velocidade inicial. Após atingir o chão, a bola quica com uma velocidade de 1 m/ s e (g = 10 m/ s² ). A variação do momento linear sofrido pela bola é...
A. 0,1 Ns
B. 0,3 Ns
C. 0,5 Ns
D. 0,8 Ns
E. 0,9 Ns
Discussão
Conhecido :
Massa da bola (m) = 100 gramas = 0,1 kg
Altura (h) = 20 cm = 0,2 metros
A aceleração da gravidade (g) = 10 m/s2
A velocidade da bola imediatamente após atingir o chão (v)t) = 1m/s
Perguntado mudança no momento linear da bola
Jawab :
A velocidade da bola antes do impacto (v)o)
Calcule a velocidade da bola antes do impacto usando a fórmula da queda livre. Dado que a altura da queda livre da bola (h) = 0,2 metros, a aceleração da gravidade (g) = 10 m/s².2 e foi solicitada a velocidade da bola ao atingir o chão, portanto, a fórmula é utilizada. v2 = 2 gh
v2 = 2 (10)(0,2) = 4
v = √4 = -2 m/s
O sinal é negativo porque a direção do movimento da bola antes de colidir com o chão é oposta à direção do movimento da bola após a colisão.
Variação do momento linear da bola (Δp)
Δp = mvt – mvo = m (vt - vo)
Δp = (0,1)(1 – (-2)) = (0,1)(1 + 2) = (0,1)(3) = 0,3 Newton segundo
A resposta correta é B.
Fonte da pergunta:
Questões de Física para o Exame Nacional do Ensino Médio/Ensino Técnico
