Universidade do Estado do Rio de janeiro
Departamento de Fı́sica Nuclear e Altas Energias
Fı́sica Geral - 4a Lista de Exercı́cios - 2014/2
1. (a) Qual é o módulo do momento linear de um caminhão de 10 t (10 toneladas = 10000 kg)
que se desloca com velocidade de 12,0 m/s? (b) Qual deve ser a velocidade de um carro
esportivo de 2 t para que ele tenha o mesmo momento linear do caminhão? (c) E qual deve
ser a velocidade do carro para que ele tenha a mesma energia cinética do caminhão?
2. Uma bola de beisebol de 150 g arremessada a 41,6 m/s é rebatida na direção do arremessador
a uma velocidade de 61,5 m/s. O bastão permanece em contato com a bola por 4,70 ms.
Encontre a força média exercida pelo bastão sobre a bola.
3. Um objeto de 4,88 kg, com uma velocidade de 31,4 m/s, atinge uma placa de aço posicionada
sobre o chão a um ângulo de 42,0o e ricocheteia com a mesma velocidade e mesmo ângulo.
Qual é a variação (intensidade e direção) da quantidade de momento linear do objeto?
4. Você está em pé sobre uma camada de gelo de um ringue de patinação, podendo ser desprezado
o atrito entre seus patins e o gelo. Um amigo joga para você uma bola de 0,400 kg que se desloca
horizontalmente com velocidade de 10,0 m/s. Sua massa é igual a 70,0 kg. (a) Se você agarra
a bola, com que velocidade você e a bola se deslocarão logo a seguir? (b) Se a bola colide
com você, sendo rebatida pelo seu peito e adquirindo uma velocidade horizontal de 8,0 m/s em
sentido oposto ao inicial, qual é sua velocidade após a colisão?
5. Um núcleo radioativo, inicialmente em repouso, decai emitindo um elétron e um neutrino em
direções perpendiculares entre si. A quantidade de momento do elétron é 1, 2 × 10−22 kg · m/s
e a do neutrino é 6, 4 × 10−23 kg · m/s. Encontre a direção e a intensidade da quantidade de
momento do núcleo remanescente.
6. Um disco de hóquei B está em repouso sobre uma superfı́cie lisa de gelo quando é atingido por
outro disco de hóquei A que se move inicialmente com velocidade de 40,0 m/s. Após a colisão, o
disco A continua em movimento mas sofre um desvio de 30, 0o em relação a sua direção original
enquanto o disco B passa a se mover com sua velocidade formando um ângulo de 45, 0o com a
direção original de A. As massas dos discos são iguais. (a) Calcule o módulo da velocidade de
cada disco de hóquei depois da colisão. (b) Qual a fração da energia cinética inicial do disco
A que foi dissipada durante a colisão?
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Resposta dos exercı́cios
1. (a) 1, 20 × 105 kg · m/s; (b) 60,0 m/s; (c) 26,8 m/s.
2. 3,29 kN.
3. 205 kg · m/s, para cima, perpendicular à placa.
4. (a) 5, 68 × 10−2 m/s; (b) 0,103 m/s.
5. .
6. (a) vA = 29,3 m/s, vB = 20,7 m/s; (b) 0,196 = 19,6 %.