Universidade do Estado do Rio de janeiro
Departamento de Fı́sica Nuclear e Altas Energias
Fı́sica Geral -2a Lista de Exercı́cios - Adicional - 2015/1
1. Uma bola de bilhar com massa m se choca com outra bola de mesma massa, que se encontra
em repouso. Achar a velocidade com que sai a segunda bola depois da colisão sabendo que a
primeira tinha uma velocidade de 15m/s. Sabe-se que se trata de um choque perfeitamente
elástico (resposta: V = 15m/s)
2. Uma bola de argila, com 150g é arremessada horizontalmente, com a velocidade de 5m/s, contra um bloco de 1kg que está em repouso sobre uma superfı́cie sem atrito. Se a argila grudar
no bloco, qual é a velocidade do sistema combinado?( resposta: V = 0, 652m/s)
3. Num modelo de estrada de ferro, um vagão de 250g, com a velocidade de 0.5m/s , engata
num outro de 400g, que estava inicialmente em repouso. Qual a velocidade dos dois vagões
engatados? (resposta: V = 0, 192m/s)
4. Uma bala de massa m1 é disparada com velocidade V contra o peso de um pêndulo balı́stico
de massa m2 . Achar a altura máxima h que o peso do pêndulo atinge se a bola o perfurar e
sair com a velocidade V2 .(resposta:h = (m21 v 2 )/(8gm22 ))
5. Uma bola de futebol com massa igual a 0,420kg se desloca com velocidade de 4,5m/s formando
um ângulo de 20, 0◦ no sentido anti-horário em relação ao eixo +Ox. Calcule as componentes
perpendiculares do momento linear.
6. Uma bola de aço de 0.5kg de massa é presa a uma corda de 70,0cm de comprimento e é liberada quando a corda está em posição horizontal conforme figura abaixo. No ponto mais baixo
de sua trajetória,a bola atinge um bloco de aço de 2,5kg, que está inicialmente em repouso
sobre uma superfı́cie sem atrito. A colisão é perfeitamente elástica. Encontre: (a) a velocidade da bola e (b) a velocidade do bloco , ambos imediatamente após a colisão. (resposta:
(a)Vbola = 2, 47m/s; (b) Vbloco = 1, 23m/s)
7. Um pêndulo é afastado da vertical de um ângulo de 60◦ e solto a partir do repouso. Determine
o ângulo com a vertical em que sua velocidade será a metade da velocidade máxima atingida
pelo pêndulo. (resposta: θ = arc cos(5/8) = 51, 3◦ )
8. Uma pedra de 7,94 kg está em repouso sobre uma mola comprimindo-a de 10,2 cm. (a)
Calcule a constante elástica da mola. (b) A pedra é empurrada para baixo no valor adicional
de 28,6 cm além da posição inicial e é solta. Quanta energia potencial é armazenada na mola
imediatamente antes da pedra ser solta? (c) Qual a altura acima desta posição inicial que a
pedra será elevada?(resposta: (a) K = 763, 6N/m; (b) E = 57, 5J; (c) h = 0, 74m)
9. Um automóvel conversı́vel com massa igual a 1500 kg se desloca do norte para o sul e um
veı́culo utilitário com massa igual a 2000 kg se desloca do leste para oeste. Qual é a velocidade
de cada carro, sabendo que o momento linear total do sistema dos dois carros é igual a 8000
kg.m/s, formando um ângulo de 60◦ no sentido da rotação do sul para o oeste? (resposta:
Vconversivel = 2, 67m/s e Vutilitario = 3, 46m/s)
10. Um disco de hóquei de 0,160 kg se move sobre uma superfı́cie horizontal com gelo e sem atrito.
No instante t=0, o disco de hóquei se move da esquerda para a direita a 3,00 m/s. (a) Determine
o módulo, a direção e o sentido da velocidade do disco de hóquei depois que ele sofreu a ação
de uma força de 25,0 N aplicada durante 0,050 s da esquerda para a direita. (b) Se em vez
dessa fosse aplicada uma força de 12,0 N de t=0 a t = 0,050 s da direita para a esquerda, qual
seria a velocidade final do disco de hóquei? (resposta: (a) V = 10, 8m/s para a direita; (b)
V = 0, 75m/s para a esquerda.)
11. Com um golpe de caratê, você pode quebrar um bloco de concreto. Considere que sua mão
possua uma massa de 0,70 kg e se mova a 5,0 m/s quando atinge o bloco, e para a 6 mm do
ponto de contato. (a) Qual é o impulso que o bloco exerce sobre sua mão? (b) Qual é o tempo
aproximado de colisão e a força média que o bloco exerce sobre sua mão? (resposta: (a)
I = 3, 5N.s; (b) ∆t = 0, 0024 s e F = 1, 46kN )
¯