Questões de Concurso Sobre impulso e quantidade de movimento em física

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Q4277808 Física
Uma bomba de massa 6m, inicialmente em repouso, explode, fragmentando-se em três partes de massas m, 2m e 3m. Após a explosão, o fragmento de massa m é lançado com velocidade de módulo 6v ao longo do eixo x, o fragmento de massa 2m é lançado com velocidade de módulo 3v ao longo do eixo y. O módulo da velocidade do terceiro fragmento, de massa 3m, é:
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Q4247653 Física
Em uma atividade investigativa utilizando videoanálise, um professor registra o movimento de dois carrinhos sobre um trilho horizontal de atrito desprezível. O carrinho A desloca-se inicialmente com velocidade constante em direção ao carrinho B, que está em repouso. Após analisar as imagens obtidas, o professor apresenta aos estudantes os gráficos da posição dos dois carrinhos em função do tempo, conforme mostrado na figura.





Considere que as posições indicadas no gráfico correspondem às marcações de referência utilizadas pelo sistema de videoanálise em cada carrinho, não representando necessariamente o ponto de contato entre eles no instante da colisão.
Após observar o experimento, um estudante afirma que o carrinho, inicialmente em movimento, exerceu uma força maior sobre o outro por ser o único que possuía velocidade antes da colisão.
Ao analisar essa afirmação, o professor deve esclarecer que
Alternativas
Q4247652 Física
Em uma atividade investigativa utilizando videoanálise, um professor registra o movimento de dois carrinhos sobre um trilho horizontal de atrito desprezível. O carrinho A desloca-se inicialmente com velocidade constante em direção ao carrinho B, que está em repouso. Após analisar as imagens obtidas, o professor apresenta aos estudantes os gráficos da posição dos dois carrinhos em função do tempo, conforme mostrado na figura.





Considere que as posições indicadas no gráfico correspondem às marcações de referência utilizadas pelo sistema de videoanálise em cada carrinho, não representando necessariamente o ponto de contato entre eles no instante da colisão.
A partir da interpretação do gráfico, considerando que a interação entre os carrinhos corresponde a uma colisão perfeitamente elástica, o instante, em segundos, em que ocorreu a colisão e a relação entre as massas dos carrinhos são, respectivamente, iguais a 
Alternativas
Q4223269 Física
Em um experimento de laboratório, um disco A de massa mA = 0,6 kg move-se com velocidade vA = 4,0 m/s ao longo do eixo x. Ele colide com um disco B de massa mB = 0,8 kg que está inicialmente em repouso. Após a colisão, o disco A passa a se mover com velocidade vA’ = 4,0 m/s na direção do eixo y positivo (90° em relação à trajetória inicial). Considerando o sistema isolado, o módulo da velocidade final do disco B é
Alternativas
Q4091203 Física
Durante um estudo experimental de biomecânica rotacional, uma atleta encontra-se sobre uma plataforma giratória horizontal que pode girar livremente em torno de um eixo vertical fixo que passa pelo seu centro geométrico. O atrito nos mancais do eixo é desprezível, de modo que não atua torque externo significativo em torno do eixo de rotação. A atleta segura dois halteres idênticos, cada um de massa m, mantendo inicialmente os braços estendidos horizontalmente, de modo que cada halter esteja a uma distância R do eixo de rotação.
O momento de inércia do conjunto “atleta + plataforma”, excluindo os halteres, em relação ao eixo vertical, é I0. O sistema é posto a girar com velocidade angular inicial ω0. Posteriormente, a atleta recolhe simetricamente os braços, trazendo cada halter para uma distância R/2 do eixo, conforme ilustrado na figura a seguir.
Figura – Representação esquemática do sistema rotacional: (a) configuração inicial: atleta girando com velocidade angular ω0, mantendo dois halteres de massa m a uma distância do eixo vertical; (b) configuração final: atleta recolhe simetricamente os braços, posicionando os halteres a uma distância R/2 do eixo, sem atuação de torque externo em torno do eixo de rotação. 
Imagem associada para resolução da questão
Considere que: • os halteres podem ser tratados como massas puntiformes; • o eixo permanece fixo; • não há torque externo resultante em torno do eixo vertical durante o movimento.
Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta corretamente a nova velocidade angular ωf do sistema após o recolhimento dos braços.
Alternativas
Q4091202 Física
Durante a calibração de um sistema de absorção de impacto, um disco metálico homogêneo de massa M e raio R gira livremente em torno de seu eixo central vertical, apoiado em mancais ideais (sem atrito). Inicialmente, o disco está em repouso. Uma pequena esfera de massa m é lançada horizontalmente com velocidade v, tangenciando a borda do disco e colidindo com ele. A esfera fica aderida ao disco no ponto de impacto.
Considere que:
• o eixo do disco não exerce torque externo em relação ao próprio eixo; • o tempo de colisão é muito curto; • forças dissipativas são desprezadas; • o momento de inércia do disco em relação ao eixo central é Imagem associada para resolução da questão
Nesse contexto, determine a velocidade angular ω do conjunto imediatamente após o impacto e assinale a alternativa correta. 
Alternativas
Q4091201 Física
Durante uma perícia balística, um físico foi solicitado a analisar o impacto de um projétil de massa m contra uma porta metálica homogênea de massa M, largura L, inicialmente em repouso e presa por dobradiças ideais ao longo de uma de suas extremidades verticais (com atrito desprezível nas dobradiças). O projétil incide horizontalmente com velocidade v, atinge a porta a uma distância d do eixo das dobradiças e ricocheteia, retornando na mesma direção, porém com velocidade de módulo u.
Durante o curto intervalo de colisão:
• despreza-se o peso; • a reação nas dobradiças pode exercer impulso linear; • não há torque impulsivo externo em relação ao eixo das dobradiças; • o projétil não permanece na porta.
Considere que a porta pode girar livremente em torno do eixo das dobradiças e que seu momento de inércia em relação a esse eixo é I.
Após o impacto, a porta adquire velocidade angular ω.
Com base nas leis de conservação apropriadas, determine a expressão correta para ω imediatamente após o impacto e assinale a alternativa correta.
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Q4084079 Física

Em relação aos conceitos de dinâmica dos corpos, julgue o seguinte item.


Quantidade de movimento refere-se à medição da força exercida sobre um corpo durante determinado intervalo de tempo.

Alternativas
Q4081273 Física
Um satélite de massa Mtotal = msat + mpainel = 12,0 kg está em órbita e gira em torno de seu próprio eixo com velocidade angular ω= 64,4 rpm. Inicialmente, seus painéis estão recolhidos dentro dele e, em um determinado instante, eles são retirados, abertos e posicionados simetricamente em relação ao satélite por atuadores mecânicos. A inércia do satélite aproxima-se à de uma esfera sólida de raio 1,0 m e os painéis solares abertos são retangulares de dimensões 60cm X 80cm. Cada painel tem 1,20 kg de massa e a distância de seus respectivos centros até o eixo de rotação é de 1 metro. Calcule a nova velocidade angular ω2 desse satélite após a abertura dos painéis, assinale a resposta correta.
Imagem associada para resolução da questão
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Q4081249 Física
Dois objetos, A e B, se movimentam no plano. O objeto A tem massa de 2,0 kg e velocidade Imagem associada para resolução da questãoImagem associada para resolução da questãoJá o objeto B tem massa de 3,0 kg e velocidade Imagem associada para resolução da questãoEm um dado instante de tempo, esses objetos colidem. Após a colisão, a velocidade de A é alterada para Imagem associada para resolução da questãoImagem associada para resolução da questãoCalcule a velocidade final de B e assinale a opção correta.
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Q4026763 Física
Dois blocos, 1 e 2, de massas m1 = 2,0 kg e m2 = 4,0 kg, respectivamente, deslocam-se sobre uma superfície horizontal perfeitamente lisa (atrito desprezível). O bloco 1 move-se para a direita com velocidade constante v1 = 4,0 m/s, enquanto o bloco 2 move-se para a esquerda com velocidade constante v2 = 2,0 m/s. Presa ao bloco 2, existe uma mola ideal de constante elástica k = 1200 N/m, conforme ilustra a figura abaixo:
Imagem associada para resolução da questão

Durante a interação entre os blocos, a máxima compressão sofrida pela mola, que ocorre no instante em que os dois blocos têm a mesma velocidade, é de:
Alternativas
Q3985861 Física

Um asteroide esférico uniforme de raio 500 m está girando com velocidade angular de 2,0 x 10−4 rad/s. À medida que o tempo passa, o asteroide adquire mais matéria de forma simétrica, até que seu raio atinge 1000 m. Supondo que sua densidade permaneça a mesma e que a matéria adicional estava originalmente em repouso em relação ao asteroide, encontre a nova velocidade angular do asteroide após o seu crescimento.

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Q3954549 Física
Em sua casa, Ana tem uma esfera decorativa de material vítreo. Durante uma brincadeira, enquanto era empurrada em linha reta da esquerda para a direita e, sem causa aparente, a esfera se partiu em três pedaços que deslizaram sobre a superfície bem polida do piso da sua sala. Como aplicada estudante de física, Ana fez um desenho esquemático da vista superior que mostra o vetor velocidade e a estimativa da massa dos pedaços da esfera, após sua fragmentação em três partes.

Imagem associada para resolução da questão


Considerando-se que v1,v2 e v3 são os módulos das velocidades dos pedaços 1, 2 e 3, respectivamente e, com base nas informações do esquema feito por Ana, o vetor velocidade da esfera v0, no instante imediatamente anterior à sua fragmentação, é:
Alternativas
Q3954540 Física
Um microrrobô de 0,5 g usado em cirurgias minimamente invasivas é impulsionado por uma mola biocompatível com constante elástica k = 200 N/m. Se a mola é comprimida em 2,0 mm e o robô deve subir uma artéria vertical enfrentando uma força de resistência viscosa constante de 0,05 N, qual a altura máxima aproximada que ele atinge?
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Q3928808 Física
    Um projétil de massa m é lançado obliquamente da superfície da Terra, com velocidade Captura_de tela 2026-03-12 142535.png (25×44), formando um ângulo de 60° com a superfície horizontal. Quando o projétil atinge a altura máxima hmáxima, ele explode, dividindo-se em dois corpos de massas idênticas, denotados por A e B. Imediatamente após a explosão, o corpo A fica parado e o corpo B se move na mesma direção em que o projétil estava se movendo imediatamente antes da explosão, conforme ilustra a figura a seguir.

Captura_de tela 2026-03-12 142545.png (545×310)

Com base nessas informações, assinale a opção que corresponde ao valor da energia liberada pela explosão do projétil.
Alternativas
Q3889743 Física

Em relação aos segmentos de solo, espacial e de lançamento em projetos de sistemas espaciais, julgue o item a seguir.


Optando-se por estágios a propulsão sólida, a trajetória do veículo lançador é controlada, necessariamente, pela modulação do empuxo ao longo da queima e por meio do próprio bocal de exaustão.

Alternativas
Q3889691 Física

Foguetes de massa variável são veículos que mudam sua massa durante o voo, como o foguete Saturno V, principalmente pela queima e ejeção contínua de combustível, que é expelido em alta velocidade para trás, gerando impulso (empuxo) para frente, com base nas Leis de Newton. A esse respeito, considerando v e ve , respectivamente, como as velocidades final e de empuxo (ou velocidade efetiva de exaustão dos gases), m e m0 como as massas final e inicial, respectivamente, e desconsiderando forças dissipativas por atrito, julgue o item subsequentes.


Para descrever a dinâmica de movimento de um foguete de massa variável, a força que imprime a aceleração ao veículo é corretamente dada pela aplicação direta da segunda lei de Newton ,Imagem associada para resolução da questão , em que m(t) é a massa instantânea total.

Alternativas
Q3889690 Física
Foguetes de massa variável são veículos que mudam sua massa durante o voo, como o foguete Saturno V, principalmente pela queima e ejeção contínua de combustível, que é expelido em alta velocidade para trás, gerando impulso (empuxo) para frente, com base nas Leis de Newton. A esse respeito, considerando v e ve , respectivamente, como as velocidades final e de empuxo (ou velocidade efetiva de exaustão dos gases), m e m0 como as massas final e inicial, respectivamente, e desconsiderando forças dissipativas por atrito, julgue o item subsequentes.

Caso um foguete (sistema de massa variável) parta do repouso, em voo no vácuo e livre de forças externas, a massa do veículo decrescerá exponencialmente com o aumento da razão v/ve .
Alternativas
Q3929421 Física
Suponha que um carro de 800 kg, com velocidade de 72 km/h, e um caminhão de 8 toneladas, com velocidade de 36 km/h, estejam se locomovendo em trajetória paralela em uma via reta.

A partir dessa situação hipotética, julgue o seguinte item.  

Considere que o caminhão e o carro tenham começado a desacelerar no instante de tempo t = 0 e que o carro e o caminhão tenham parado no instante de tempo t = tp. Nesse caso, a força necessária para parar o caminhão será menor que a força necessária para parar o carro, pois a velocidade do caminhão é menor.  
Alternativas
Q3799140 Física
No espaço profundo, longe de corpos celestes, um módulo-foguete encontra-se inicialmente em repouso. Considere um sistema ideal e isolado (não há forças externas agindo sobre o conjunto foguete + combustível e desprezam-se efeitos relativísticos). O módulo tem massa total inicial M =1200,0 kg, dos quais m=200,0 kg correspondem ao combustível que será ejetado em um único evento instantâneo (manobra de ejeção).

Durante a ejeção, o combustível é expelido para trás (sentido oposto ao desejado de avanço do foguete) com velocidade relativa u=300,0 m/s em relação ao foguete no momento da ejeção. Antes da ejeção o sistema estava em repouso no referencial inercial considerado. Despreze quaisquer interações internas diferentes da ejeção (isto é, trate o processo como uma separação instantânea de duas massas em um sistema isolado). Usando a conservação do momento linear, determine a velocidade, (módulo, em m/s), que o foguete adquire imediatamente após a ejeção.
Alternativas
Respostas
1: B
2: D
3: C
4: C
5: B
6: C
7: B
8: E
9: C
10: B
11: C
12: D
13: B
14: D
15: B
16: E
17: E
18: C
19: E
20: A