Questões de Concurso Sobre impulso e quantidade de movimento em física

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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.
Alternativas
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
Alternativas
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.
Alternativas
Q4061644 Física
Em sistemas de partículas isolados de forças externas, a conservação de grandezas vetoriais permite prever o comportamento do centro de massa e as interações internas. No entanto, o comportamento rotacional exige a compreensão da distribuição de massa e do papel do torque na alteração do estado de movimento. Considerando um sistema onde um corpo rígido gira livremente sem torques externos aplicados, assinale a alternativa correta.
Alternativas
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.

Alternativas
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?
Alternativas
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
Q3799139 Física
Em uma obra, um engenheiro precisa montar um guincho de içamento, para elevar baldes de massa com 80,0 kg até o último andar de um edifício. Para reduzir o esforço dos operários, ele decide construir um sistema de roldanas ideal, utilizando quatro roldanas idênticas e cordas inextensíveis, desprezando o peso das roldanas e o atrito nos eixos. As roldanas podem ser montadas como fixas ou móveis. O engenheiro deseja diminuir ao máximo o valor da força aplicada para levantar o balde, sem ultrapassar o limite de quatro roldanas disponíveis. Adote g=9,8 m/s2 .

Com base nessas informações, assinale a alternativa que melhor representa a opção de organização das roldanas e o valor da força que o operário precisa aplicar para erguer o balde em velocidade constante.
Alternativas
Q3762506 Física
Em uma atividade de laboratório de física no ensino médio, o professor propôs o seguinte experimento mental: um carrinho de 6,0 kg desliza sobre uma superfície sem atrito. Em certo instante, ele explode em dois blocos idênticos de 3,0 kg cada. Após a explosão:

• um dos blocos se move para o norte com velocidade de 4,0 m/s; e • o outro bloco se move a 90° ao leste (direção leste) com velocidade de 3,0 m/s.

Com base nessa situação hipotética e sabendo‑se que a quantidade de movimento total se conserva, julgue o item seguinte.

O módulo da quantidade de movimento total após a explosão é igual a Imagem associada para resolução da questão Nesse caso, é correto afirmar que a velocidade escalar do carrinho antes da explosão é de 2,5 m/s.
Alternativas
Q3762505 Física
Em uma atividade de laboratório de física no ensino médio, o professor propôs o seguinte experimento mental: um carrinho de 6,0 kg desliza sobre uma superfície sem atrito. Em certo instante, ele explode em dois blocos idênticos de 3,0 kg cada. Após a explosão:

• um dos blocos se move para o norte com velocidade de 4,0 m/s; e • o outro bloco se move a 90° ao leste (direção leste) com velocidade de 3,0 m/s.

Com base nessa situação hipotética e sabendo‑se que a quantidade de movimento total se conserva, julgue o item seguinte.

O componente leste da quantidade de movimento após a explosão é de 9,0 kg · m/s.
Alternativas
Respostas
1: B
2: C
3: B
4: E
5: C
6: B
7: B
8: C
9: D
10: B
11: D
12: B
13: E
14: E
15: C
16: E
17: A
18: D
19: C
20: C