Mecânica e Ondas, 2◦ Semestre 08/09, LEIC - Alameda
Ficha 5 — Momento Linear
Esta ficha deverá ser entregue durante nas aulas práticas de 21 e 22 de Abril. Cada
problema deverá ser feito numa nova folha. A resposta final de cada alı́nea deverá estar
bem salientada.
20. Um avião com uma massa de 20 × 103 kg é catapultado de um porta-aviões com uma
massa de 88 × 106 kg atingindo uma velocidade de 270 km/h em 1.8 s.
a) Qual foi o impulso fornecido pela catapulta?
b) Qual foi a força média exercida pela catapulta durante o lançamento.
c) Qual foi a variação de velocidade do porta-aviões?
d) Qual foi a aceleração média sentida pelo piloto no avião e pelos marinheiros no navio?
21. Um jacto de água sai de uma mangueira com um diâmetro de 2.4 cm a uma velocidade
de 22 m/s. O jacto bate numa parede coberta de esponja que absorve toda a água.
a) Qual é a força que a água exerce sobre a parede?
b) Numa parede normal em que a água salpica em todas as direcções a força seria maior
ou menor? Faça uma estimativa desse valor.
22. Dois blocos idênticos, cada com uma massa de 10.0 kg vão ser usados numa experiência
feita sobre superfı́cies com baixo atrito (desprezável). O primeiro está parado num plano
inclinado que faz um ângulo de 20◦ com a horizontal, a 10 m da base (medido ao longo
da rampa). O segundo bloco está parado na base dessa rampa. O primeiro bloco é
largado.
a) Se a colisão for completamente elástica e o choque “em cheio” qual vai ser a velocidade
de cada um dos blocos?
b) Se os blocos ficarem colados, qual vai ser a sua velocidade? Qual foi a energia
mecânica foi dissipada durante o choque?
23. Um canhão está montado numa carreta que se pode mover sobre carris horizontais com
atrito desprezável, mas que está ligada a um poste por uma mola, inicialmente na sua
posição de repouso e com constante k = 2.00 × 104 N/m. O canhão dispara um projéctil
de 200 kg com uma velocidade de 125 m/s fazento um ângulo de 45◦ com a horizontal.
A massa do canhão e carreta é de 5000 kg, e a massa da mola é desprezável.
a) Qual é a velocidade de recuo do canhão no instante a seguir ao disparo?
b) Faça uma estimativa da energia libertada pelos explosivos.
24. Mostre que numa colisão de uma bola de bilhar com uma segunda bola de bilhar que
está parada, as velocidades ~v1 e ~v2 depois da colisão têm a propriedade ~v1 · ~v2 = 0 se a
colisão for elástica e as bolas não tiverem “efeitos”, ou seja não rodarem. Se nenhuma
das velocidades for nula (acertar em cheio ou falhar completamente) mostre que as
trajectórias das duas bolas depois da colisão fazem um ângulo de 90◦ .