Momento linear e colisões

Uma bala de massa mb é disparada com velocidade horizontal vb contra um bloco A de massa MA pousado na plataforma BC de um carrinho de massa Mc, estando ambos inicialmente em repouso. A bala fica posteriormente alojada no bloco A que se desloca sobre a plataforma. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco A e a plataforma do carrinho é μc>0, o que causa a aceleração do carrinho e a desaceleração do bloco A. Sabendo que o carrinho pode rolar livremente sem atrito, determine a expressão para velocidade final vf do conjunto (carrinho+bloco com bala), assumindo que o bloco, visto da plataforma, acaba por parar ainda em cima desta.

Usando as notações do problema anterior, escolha a expressão correta para a aceleração ac do carrinho enquanto o bloco A está em movimento relativamente à plataforma BC e se imobiliza antes de percorrer a distância D nesta. Considere que vb=vbex, com vb>0.

Considere agora que o bloco A tem peso PA=490.N e está a uma distância D=5m da extremidade B da plataforma, como indicado na figura anterior. Utilizando os valores μc=0.138 para o coeficiente de atrito entre o bloco e a plataforma, vb=545ex(ms1) para a velocidade da bala com massa mb=380.g, e Mc=200kg para a massa do carrinho, determine o tempo tf que o carro leva até atingir a velocidade final vf.

Os dois blocos da figura podem deslocar-se sem atrito e são usados para comprimir uma mola de massa desprezável e constante K=79N/m. A mola é comprimida 5cm. O bloco A tem massa MA=12kg. O bloco B tem massa MB=11kg. Num dado instante os blocos deixam de comprimir a mola. Qual a velocidade do bloco B imediatamente após deixar de estar ligado à mola ?

Os dois asteroides da figura têm massas MA=64kg \text{e} MB=37kg. A velocidade inicial de A é v=39m/s. B está em repouso. Depois da colisão a trajetória de A sofre um desvio α=47 e a de B faz um ângulo β=49 com a direção inicial de A . Qual é a velocidade do asteroide B imediatamente após o choque ?

Duas moedas idênticas de massa 37g e raio R=12mm, estão sobre uma mesa horizontal. A moeda 2 está parada. A moeda 1 colide com a 2 com uma velocidade horizontal v=3.5m/s. A colisão é elástica. A distância d entre as duas rectas paralelas que passam nos centros das moedas (denomina-se parâmetro de impacto) vale d=14mm. Qual a velocidade da moeda 2 após a colisão ?

A pequena esfera de massa m=170g está ligada a um fio de comprimento L=85cm e é largada da posição horizontal . Na posição vertical colide elasticamente com outra massa M=140g, ligada a uma mola de constante K=79N/m. Qual é a compressão máxima da mola ?

A pequena esfera de massa m=430g está ligada a um fio de comprimento L=66cm e é largada da posição horizontal . Na posição vertical colide elasticamente com outra massa M=740g, ligada a uma mola de constante K=90N/m. Qual é o ângulo máximo θ que m volta a subir depois da colisão ?

Na figura dois pêndulos pontuais de massas diferentes mM, estão ligados a fios de igual comprimento L=56cm. São largados simultaneamente do mesmo ângulo θ. Figura da esquerda. Colidem elasticamente na posição vertical . Após a colisão a massa M fica parada e a massa m consegue subir até o fio ficar na horizontal. Figura da direita . Qual foi o ângulo de largada θ=?

Na figura uma mesa de bilhar contém uma bola de massa m=140g e uma barra de massa M=320g. A barra está em repouso,encostada a uma tabela, podendo escorregar para a direita . A bola colide elasticamente com a barra segundo um ângulo θ=40. Determine o ângulo de reflexão α da bola ?

Uma criança de massa mC=32kg e um marinheiro de massa mM=65kg estão de pé nas duas extremidades de uma canoa, um na proa outro na popa . A canoa está em repouso, tem massa M=28kg e comprimento L=370cm. Admita que o movimento da canoa sobre a água decorre sem qualquer resistência . Qual a distância que a canoa percorre quando a criança e o marinheiro trocam os seus lugares ?

Na figura, o esquiador de massa m=93kg puxa um grande bloco de gelo de massa M=924kg. Para isso usa uma corda de comprimento d=6.6m. O bloco de gelo tem um comprimento L=3.1m. Qual a coordenada x do esquiador quando toca a parede esquerda do bloco de gelo ?

A e B são 2 esquiadores sobre uma pista de gelo a participarem num jogo. O objectivo do jogo é chegar primeiro à taça, puxando a corda esticada . O esquiador A tem massa MA=83kg e o esquiador B tem massa MB=76kg. Distam entre si inicialmente 2d=6.7m e cada um deles segura a ponta de uma corda (de massa desprezável) esticada. Puxando e encurtando a corda tentam aproximar-se de uma taça, que inicialmente está a meio da distância entre eles . No sistema de coordenadas da figura a caneca está em x = 0. Inicialmente A está em -d e B em d . Quando um deles chegar primeiro à taça e ganhar, onde está o outro ?

Na figura um prato circular homogéneo, de raio R=50cm tem um buraco circular de raio r=10cm. Use o sistema de coordenadas da figura, onde o centro do buraco está sobre o eixo dos y . Determine a coordenada y do centro de massa do prato ? Sugestão: O buraco pode ser representado por dois discos sobrepostos, um de massa m e outro de massa --m .

Neste problema admita que todas as velocidades são horizontais e que não há atrito . Dois esquiadores, A e B, estão em cima de uma superfície horizontal gelada. Têm a mesma massa M=54kg. A atira uma bola de massa m=450g em direcção a B, com velocidade v=370cm/s relativamente ao gelo. B apanha a bola e atira-a de volta para A, com a mesma velocidade relativa . Qual o módulo da velocidade de A, em relação ao gelo, depois de a apanhar de volta ?

Sabemos que a posição do Centro de Massa de uma chapa triangular retangular homogénea, à esquerda na figura, se situa no ponto (a3,b3) onde aeb são os catetos . Considere agora uma chapa triangular escalena, figura da direita, onde são conhecidos a=27cm, b=14cm, e a altura h=20cm. Qual é a coordenada x do seu Centro de Massa ?

Na figura as carruagens de um comboio são carregadas com areia enquanto se deslocam com uma velocidade constante v=3.8m/s. A areia cai segundo um ângulo θ=37 com a vertical, a uma taxa de 420kg/s e com uma velocidade u=1.5m/s. Determine a força F necessária para manter a carruagem em movimento uniforme ?

Uma bola de ténis é lançada contra o chão segundo um ângulo α=74 com a normal . Sabemos que entre a bola e o chão existe um coeficiente de atrito cinético μ=0.28. Determine o ângulo β de reflexão da bola ?

Uma plataforma de massa M=670kg desloca-se no plano horizontal com velocidade constante v0=3.3m/s. Num dado instante colocamos (sem velocidade) na sua extremidade um corpo rígido de massa m=240kg. Enquanto a plataforma avança, o corpo escorrega para trás com um coeficiente de atrito cinético μK=0.49. Determine a distância d percorrida pelo corpo na plataforma até parar ?

Na figura estão dois suportes prismáticos idênticos, com declive nulo no final, cada um com massa M=4kg. Ambos podem escorregar, sem atrito, na superfície horizontal polida da figura . Colocamos um corpo de massa m=2.6kg, a uma altura H=51cm, no suporte da esquerda . Esse corpo vai deslisar, sem atrito, atingindo a superfície horizontal com velocidade. Inicia então a subida do suporte da direita . Determine a altura máxima h que ele consegue atingir no suporte da direita ?