Perguntas

1 A Fig. 9-23 mostra uma vista superior de três partículas sobre as quais atuam forças externas. O módulo e a orientação das forças que agem sobre duas das partículas estão indicados. Quais são o módulo e a orientação da força que age sobre a terceira partícula se o centro de massa do sistema de três partículas está (a) em repouso, (b) se movendo com velocidade constante para a direita e (c) acelerando para a direita?

Figura 9-23 Pergunta 1.

2 A Fig. 9-24 mostra uma vista superior de quatro partículas de massas iguais que deslizam em uma superfície sem atrito com velocidade constante. As orientações das velocidades estão indicadas; os módulos são iguais. Considere pares dessas partículas. Que pares formam um sistema cujo centro de massa (a) está em repouso, (b) está em repouso na origem e (c) passa pela origem?

Figura 9-24 Pergunta 2.

3 Considere uma caixa que explode em dois pedaços enquanto se move com velocidade constante positiva ao longo de um eixo x. Se um dos

pedaços, de massa m , possui uma velocidade positiva , o outro pedaço, 1 1

de massa m , pode ter (a) uma velocidade positiva (Fig. 9-25a), (b) uma 2 2

velocidade negativa (Fig. 9-25b) ou (c) velocidade zero (Fig. 9-25c). 2

Ordene os três resultados possíveis para o segundo pedaço de acordo com o

módulo de correspondente, começando pelo maior. 1

Figura 9-25 Pergunta 3.

4 A Fig. 9-26 mostra gráficos do módulo da força que age sobre um corpo envolvido em uma colisão em função do tempo. Ordene os gráficos de acordo com o módulo do impulso exercido sobre o corpo, começando pelo maior.

Figura 9-26 Pergunta 4.

5 Os diagramas de corpo livre na Fig. 9-27 são vistas superiores de forças horizontais agindo sobre três caixas de chocolate que se movem em um balcão sem atrito. Para cada caixa, determine se as componentes x e y do momento linear são conservadas.

Figura 9-27 Pergunta 5.

6 A Fig. 9-28 mostra quatro grupos de três ou quatro partículas iguais que se movem paralelamente ao eixo x ou ao eixo y, com a mesma velocidade escalar. Ordene os grupos de acordo com a velocidade escalar do centro de massa, começando pela maior.

Figura 9-28 Pergunta 6.

7 Um bloco desliza em um piso sem atrito na direção de um segundo bloco

que está inicialmente em repouso e tem a mesma massa. A Fig. 9-29 mostra quatro possibilidades para um gráfico da energia cinética K dos blocos antes e depois da colisão. (a) Indique quais são as possibilidades que representam situações fisicamente impossíveis. Das outras possibilidades, qual é a que representa (b) uma colisão elástica e (c) uma colisão inelástica?

Figura 9-29 Pergunta 7.

8 A Fig. 9-30 mostra um instantâneo do bloco 1 enquanto desliza ao longo de um eixo x em um piso sem atrito, antes de sofrer uma colisão elástica com um bloco 2 inicialmente em repouso. A figura também mostra três posições possíveis para o centro de massa do sistema dos dois blocos no mesmo instante. (O ponto B está equidistante dos centros dos dois blocos.) Após a colisão, o bloco 1 permanece em repouso, continua a se mover no mesmo sentido, ou passa a se mover no sentido oposto se o centro de massa está (a) em A, (b) em B e (c) em C?

Figura 9-30 Pergunta 8.

9 Dois corpos sofrem uma colisão elástica unidimensional ao longo de um

eixo x. A Fig. 9-31 mostra a posição dos corpos e do centro de massa em função do tempo. (a) Os dois corpos estavam se movendo antes da colisão, ou um deles estava em repouso? Que reta corresponde ao movimento do centro de massa (b) antes da colisão e (c) depois da colisão? (d) A massa do corpo que estava se movendo mais depressa antes da colisão é maior, menor ou igual à do outro corpo?

Figura 9-31 Pergunta 9.

10 Um bloco em um piso horizontal está inicialmente em repouso, em movimento no sentido positivo de um eixo x ou em movimento no sentido negativo do mesmo eixo. O bloco explode em dois pedaços que continuam a se mover ao longo do eixo x. Suponha que o bloco e os dois pedaços

formem um sistema fechado e isolado. A Fig. 9-32 mostra seis possibilidades para o gráfico do momento do bloco e dos pedaços em função do tempo t. Indique as possibilidades que representam situações fisicamente impossíveis e justifique sua resposta.

Figura 9-32 Pergunta 10.

11 O bloco 1, de massa m , desliza ao longo de um eixo x em um piso sem 1

atrito e sofre uma colisão elástica com um bloco 2 de massa m inicialmente 2

em repouso. A Fig. 9-33 mostra um gráfico da posição x do bloco 1 em

função do tempo t até a colisão ocorrer na posição x e no instante t . Em c c qual das regiões identificadas com letras continua o gráfico (após a colisão)

se (a) m < m , (b) m > m ? (c) Ao longo de qual das retas identificadas 1 2 1 2

com números continua o gráfico se m = m ? 1 2