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- 1. FÍsiCA 1 –Volume 4 Gabarito – Volume 4 GABAriTo AulA 16 – enerGiA ii 05. Resposta C. 01. Resposta E. Como sabemos, em sistemas mecânicos conservativos (sem atritos), não existe perda de energia, portanto, a energia mecânica (energia total), se conserva. Como a questão menciona que não existem atritos, entre o corpo e a superfície de contato, a energia mecânica é a mesma nos pontos A, B e C. mecânico considerado é conservativo. Logo: = EM final inicial EM = EM final → EC inicial 2 0 final v =m 2 + EP → EC inicial + EP 0 inical = EC final Sabemos que Q = mv, e Q e v têm a mesma direção e sentidos. + EP v1 final v1 v2 ∆vπ v2 ∆Qπ 02. Resposta C. 03. Resposta E. Como as perdas de energia por atritos são desprezíveis, o sistema é conservativo, assim: Pelo enunciado descrito: q QR EM = EM → EC + EP = EC + EP → mgh = EC 0 final 01. Resposta A. final Q = EM AulA 17 – impulso e QuAnTidAde 102 v2 = Ec + 0, 5 .10 . 2 m 0 = Ec + mgh → 0, 5 . final final 2 2 Ec = 15 J P inicial 0 1 P P Q 0 Q q ∆Q = IF ou Q 70 . 10 . 5 = EC → EC = 3500 J → EC = 3, 5 . 103 J Q Q Q q Como: 2 vQ v2 → 3500 = 70 . Q Q 2 2 VQ = 10 m / s EC = m 04. Resposta D. Durante a corrida do atleta, este transforma energia muscular em energia cinética, que por sua vez é transformada em energia potencial gravitacional, durante o salto, comprovando, desta maneira, a conservação da energia. 2 IF = q2 + q2 → IF = q 2 03. Resposta A. q física 1 A questão não fala de atritos, portanto, o sistema inicial EM de moVimenTo 02. Resposta D. EM Como a questão fala para desprezar a resistência do ar, concluimos que o sistema mecânico é conservativo. Logo:
- 2. Gabarito – Volume4 04. Resposta A. 03. Resposta B. Q Em um lançamento oblíquo, sabemos que a componente horizontal da velocidade se mantém constante, com isso a componente da quantidade de movimento horizontal se mantém constante. ∆Qπ Q0 v 0x v0 v 0y v 0x v 0x Hmáx Q0 = mv0 Q0 = 2 . 3 → Q0 = 6kg . m/s 2 DQ2 = Q0 + Q2 2 2 DQ =6 + 82 → DQ = 10 kg . m/s q Como: IF = ∆Q → F . ∆t = ∆Q v 0x 05. Resposta E. 2 R Como a força é variável segundo o gráfico, o impulso da força é dado pela área do gráfico. Logo: h h IF = AI + AII = b . + (B + b) . total 2 2 0,1 0,1 IF = 2 . + (2 + 1) . total 2 2 IF = 0, 25 N . s F=5N 04. Resposta C. t = 0s → F = −4 N F = 2t − 4 t = 3s → F = 2 N 0 = 2t – 4 → t = 2s total F(N) Aula 18 – Teorema física 1 F . ∆t = ∆Q → F . 2 = 10 2 do impulso II 01. Resposta E. 0 Como: I IF = ∆Q → F . ∆t = Q − Qo → F . ∆t = −mv o 0 R 2 t(s) 3 –4 F . 5 = −10 . 10 . 10 → F = −2 . 10 N 3 4 |F |= 2, 0 . 104 N 02. Resposta D. Como a força é variável, o impulso é dado pela área: v A −Q B +Q 05. Resposta E. −Q 0 v Sabemos que: v=w.R v = 1 . 3 → v = 3 m/s Como: IF = ∆Q R IF = Q − Qo → IF = Q − ( −Q) R R IF = 2Q → IF → IF = 2mv R R R IF = 2 . 2 . 3 → IF = 12 N . s 2 R R DQ = Q – Q0 DQ = Q – (–Q0) DQ = Q + Q0, mas: Q = Q0 DQ = 2Q IF = ∆Q → F . ∆t = 2Q R F . ∆t = 2Q → F . 0, 2 = 2 . 4 F = 40 N +Q 0
- 3. Gabarito – Volume4 AulA 19 – ConserVAçÃo 02. Resposta E. dA Como o choque é inelástico a EC QuAnTidAde de moVimenTo a EM 01. Resposta D. I. final < EM final < EC inicial , com isso . Mas em todo choque há conserva- inicial ção da quantidade de movimento. Qinicial = Qfinal → mR . vR = mp . vp 03. Resposta C. 5 . vR = 15 . 10–3 . 3 . 104 → vR = 90 cm/s vR = 0,9 m/s II. EM = EM → EC + EP = EC + EP II. Qinicial = Qfinal → (mA + mR) . vA = mp . vp 100 . vA = 15 . 10 . 3 . 10 → vA = 45 . 10 vA = 4,5 . 10–2 m/s –3 4 QI = QF → 0,5 . 200 = 10 . v → v = 10 m/s I. I –1 m . 1,5 + m . 3,5 = 2m . vA + B → VA + B = 2,5 m/s I I F F 2 v x = k → 10 . 102 = 1000 . x 2 2 2 x =1 m m 02. Resposta C. Qinicial = Qfinal → QA + QB = QA + B F 2 04. Resposta B. De acordo com o comentário da questão 2, temos uma situação idêntica, ou seja, trocas de velocidade. 03. Resposta B. 3 1 3 1 M . v + M . v' → − Mv = Mv' 4 4 4 4 v ' = −3v 0= O sinal negativo indica que o corpo move-se para esquerda. 04. Resposta E. Qinicial = Qfinal 3M . v0 = m . v1 + m . v3 . cos 60º + mv2 . cos 60º 1 1 + m . 0, 4 . 2 2 3v0 = 0,8 + 0,2 + 0,2 → v0 = 0,4 km/s 3 m . v 0 = m . 0, 8 + m . 0, 4 . 05. Resposta E. Qinicial + Qfinal 3 QI + QI = QF + QF 1 2 1 2 m . (–2) + m2 . 4 = m . 3 + m2 . 1 4m2 – m2 = 3m + 2m 3m2 = 5m → 5m = 3m2 AulA 21 – CHoQues meCÂniCos ii 01. Resposta B. Sabemos que: IFR = ∆Q → I FR = m∆v Logo, o impulso é maior quando maior for a varia ção de velocidade ( ∆v ). π 05. Resposta B. Qinicial = Qfinal 0 = Qcanhão + Qmacaco 0 = mcanhão . vcanhão + mmacaco . vmacaco . cos 60º AulA 20 – CHoQues meCÂniCos i 01. Resposta D. De acordo com o enunciado, o sistema é conservativo (sem atritos), e as massas são iguais, e a colisão é perfeitamente elástica. Com isso, durante a colisão haverá "trocas" de velocidade. Como não existe atritos, há conservação da energia mecânica. Logo, a altura final é igual a inicial. 02. Resposta B. Pelo enunciado: Einicial = E Como as massas são iguais, e as partículas permaE necem unidas após a colisão, então: Efinal = 2 Einicial E Einicial = → =2 E Efinal Efinal 2 03. Resposta C. I) Qinicial = Qfinal → 400 . 10 = 1000 . v → v = 4 m/s II) E CI = 0, 4 . 102 → EC = 20 J I 2 42 → EC = 8 J F 2 = EC − EC → EC EC = 1 . F EC perdida I F perdida = 12 J física 1 Qinicial = Qfinal → 0 = QA + QB
- 4. Gabarito – Volume4 04. Resposta B. I) inicial = Qfinal → Q + Q = Q + Q Q F F I I A mB . vB = mA . v A → B mA 2 A vB = mA . B vB 2 vB = vB A descrição do choque está correta. Item I é falso. 2 vB mA (2v A )2 = → EM = mA v 2 . A inicial inicial 2 2 2 v2 EM = mA . A final 2 1 EM = EM − EM → EM = mA . v 2 A dissip inicial final dissip 2 = mB II) EM Item II é verdadeiro. III) Em qualquer choque mecânico temos conservação da quantidade de movimento. Item III é falso. 05. Resposta D. 4 I) A vA B vB física 1 QI = QF – mA . vA – mBvB = mAvA' + mBvB' 4 . 2 – 2 . 10 = –4vA' + 2vB' → vB' – 2vA' = – 6 II) Anotações