Em breve
Conservação da quantidade de movimento
Assunto: Conservação da quantidade de movimento
Nesta aula nós discutimos o princípio de conservação da quantidade de movimento como uma implicação da terceira lei de Newton para o movimento. Resolvemos um exercício de aplicação para discutir e fixar este conceito.
Num sistema isolado de forças externas a quantidade de movimento total se conserva durante uma interação (colisão ou explosão)
$$ \overrightarrow{Q}_{ANTES} = \overrightarrow{Q}_{DEPOIS} $$
Para um sistema constituído de dois corpos
$$ m_1\overrightarrow{v}_{1A} + m_2\overrightarrow{v}_{2A} = m_1\overrightarrow{v}_{1D} + m_2\overrightarrow{v}_{2D}$$
Condições para considerar que um sistema é isolado
1) se a resultante das forças que atuar sobre o sistema for nulo;
2) se as forças externas forem desprezíveis quando comparadas com as forças internas;
3) se a interação com o meio externo for muito rápida, tornando o impulso externo desprezível.
Aplicações das leis de Newton
1. (Unicamp) As histórias de super-heróis estão sempre repletas de feitos incríveis. Um desses feitos é o salvamento, no último segundo, da mocinha que cai de uma grande altura. Considere a situação em que a desafortunada caia, a partir do repouso, de uma altura de 81,0 m e que nosso super-herói a intercepte 1,0 m antes dela chegar ao solo, demorando 0,05 s para detê-la, isto é, para anular sua velocidade vertical. Considere que a massa da mocinha é de 50 kg e despreze a resistência do ar.
a) Calcule a força média aplicada pelo super-herói sobre a mocinha, para detê-la.
b) Uma aceleração 8 vezes maior que a gravidade (8 g) é letal para um ser humano.
Determine quantas vezes a aceleração à qual a mocinha foi submetida é maior que a
aceleração letal.
2. Um trabalhador empurra um conjunto formado por dois blocos A e B de massas 4 kg e 6 kg, respectivamente, exercendo sobre o primeiro uma força horizontal de 50 N, como representado na figura a seguir.
Admitindo-se que não exista atrito entre os blocos e a superfície, o valor da força que A
exerce em B, em newtons, é
a) 50 N
b) 40 N
c) 30 N
d) 20 N
e) 10 N
3. Na figura, o bloco A tem uma massa MA = 80 kg e o bloco B, uma massa MB = 20 kg. São ainda desprezíveis os atritos e as inércias do fio e da polia e considera-se g = 10m/s2.
Qual o módulo da força que traciona o fio?
4. (Ita ) Dois blocos de massa M estão unidos por um fio de massa desprezível que passa por uma roldana com um eixo fixo. Um terceiro bloco de massa m é colocado suavemente sobre um dos blocos, como mostra a figura. Com que força esse pequeno bloco de massa m pressionará o bloco sobre o qual foi colocado?
5. Uma força F é aplicada a um sistema de dois blocos, A e B, de massas mA e mB, respectivamente, conforme figura a seguir.
O coeficiente de atrito estático entre os blocos A e B é igual a \(\mu_B\) e o coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco A e o plano horizontal é igual a \(\mu_A\). Considerando a aceleração da gravidade igual a g, assinale a alternativa que representa o valor máximo da força horizonta F que se pode aplicar ao bloco A, de forma que o bloco B não deslize (em relação ao bloco A).
