Problema 1
Conservação da
quantidade de movimento, Centro de massa
L.E.G.I.
Série de problemas 3
Problema 1
Conservação da
quantidade de movimento, Centro de massa
Um projéctil de 1 Kg é lançado a um ângulo de 60o com a horizontal e com uma velocidade inicial de 400 m/s. Despreze os efeitos de atrito com o ar. No ponto mais alto da sua trajectória ele explode em dois pedaços iguais, um dos quais cai na vertical (sem velocidade vertical inicial).
| a) | Qual a distância entre os dois fragmentos, quando atinjem o chão ? |
| b) | Qual a energia libertada na explosão ? |
| c) | Quais as velocidades dos dois pedaços no referencial do Centro de Massa ? |
Problema 2
Colisões
Um automóvel de massa igual a 700 kg vai com uma velocidade de 180 Km/h quando embate num camião de massa igual a 40 000 kg, que viaja em sentido contrário a uma velocidade de 100 Km/h.
| a) | Considerando o choque perfeitamente elástico (conserva-se a energia mecânica), quais as velocidades de cada veículo depois do choque ? |
| Considerando o choque perfeitamente inelástico (veículos solidários num único camiautomóvel) | |
| b) | Qual a velocidade dos veículos depois do choque ? |
| c) | Qual a energia dissipada no choque ? |
Problema 3
Quantidade de movimento
Um pescador de massa igual a 75 Kg está no extremo de um barco de 10 m de comprimento e 1470 N de peso, encontrando-se ambos em repouso. O pescador desloca-se até à outra extremidade do barco, e pára. Desprezando os efeitos de atrito do barco com a água,
| a) | Se o pescador tiver uma velocidade média em relação ao barco de 2 m/s, qual a velocidade do barco em relação à água? |
| b) | Qual a distância percorrida pelo barco ? |
| c) | Tendo em conta os efeitos de atrito do barco com a água, imediatamente após o pescador parar em que sentido andará o barco ? |
Problema 4
Quantidade de movimento
Um balde de massa igual a 1 Kg está vazio em cima de uma balança quando começa a cair água dentro do balde. Suponha que a água cai, sem velocidade inicial, de uma altura de 20 m, e despreze a altura da balança, a espessura do balde, os efeitos de atrito com o ar e os salpicos. Suponha que a torneira de onde cai a água tem um caudal de 12 l/min e que se mantém sempre aberta.
| a) | Com que velocidade chega a água ao balde ? |
| b) | Quanto marca a balança ao fim de 10 s ? |
| c) | Se considerar a resistência do ar, a balança marca mais ou menos ? E os salpicos (desprezando a água que sai do balde)? |
Se quiser, pode: