SLIDES DE APRESENTAÇÃO DE AULA IMPULSO E QUANTIDADE DE MOVIMENTO.pptx

SLIDES DE APRESENTAÇÃO DE AULA

1. Prof . Alexis Cunha

2. Impulso Quando um jogador de futebol chuta uma bola, ele aplica uma força durante certo intervalo de tempo sobre a bola. Essa ação está diretamente relacionada com a distância que o objeto irá percorrer em um determinado tempo.

3. Impulso Definição: O impulso é uma grandeza física que estuda a interação de uma força aplicada a um corpo com o tempo de aplicação. 𝐼 = 𝐹. ∆𝑡 Os impulsos mecânicos são situações que sempre encontramos no nosso cotidiano. Onde existem empurrões, puxões, impactos e explosões , existem corpos interagindo e essa interação dura um certo intervalo de tempo.

4. Impulso Aplicação: Uma força F constante, de intensidade F = 20 N, que atua durante um intervalo de tempo t = 3,0 s sobre o bloco representado na figura. Determine o impulso de F nesse intervalo de tempo. Note e anote: No SI a unidade de medida do impulso de uma força é o N.s

5. Impulso de uma força qualquer No caso particular em que a força aplicada varia com o tempo, podemos calcular o módulo do vetor impulso por meio da área sob um gráfico força x tempo . Aplicação: Um corpo se desloca sob ação de uma força de direção constante. Qual é a intensidade do impulso que age no corpo no intervalo de tempo de a 10 s?

6. Quantidade de Movimento Definição: Considere um corpo de massa m, deslocando- se com uma velocidade v, com relação a um referencial. Dizemos que a quantidade de movimento do corpo é o produto entre sua massa e velocidade: 𝑄 = 𝑚. 𝑣 “Um corpo com certa velocidade e outro, duas vezes maior, com metade da velocidade, tem a mesma quantidade de movimento”. Note e anote: No SI a unidade de medida da quantidade de movimento é o kg.m/s

7. Quantidade de Movimento Na figura abaixo, quem tem maior quantidade de movimento?

8. Quantidade de Movimento Aplicação: 1- Seja uma pequena esfera de massa 2,0 kg, que em um determinado instante apresenta uma velocidade horizontal, orientada da esquerda para a direita e de módulo igual a 5,0 m/s. Determine o módulo, a direção e o sentido da quantidade de movimento dessa esfera. 2- (FATEC) Uma pequena esfera de massa 0,10kg abandonada do repouso, em queda livre, atinge o solo horizontal com uma velocidade de módulo igual a 4,0m/s. Imediatamente após a colisão a esfera tem uma velocidade vertical de módulo 3,0 m/s. O módulo da variação da quantidade de movimento da esfera, na colisão com o solo, em kg . m/s, é de: 0,30 0,40 0,70 1,25 3,40

9. Teorema do Impulso Definição: O impulso de uma força, devido à sua aplicação em certo intervalo de tempo, é igual a variação da quantidade de movimento do corpo ocorrida neste mesmo intervalo de tempo. 𝐼 = 𝑄 𝑓 − 𝑄 𝑖 𝐼 = 𝑚. 𝑣 − 𝑚. 𝑣 𝑜 Aplicação: Um projétil de 15 g de massa incide horizontalmente sobre uma tábua com velocidade de 600 m/s e a abandona com velocidade, ainda horizontal, de 400 m/s. Determine: a intensidade do impulso comunicado ao projétil; a intensidade da força que a tábua aplica no projétil sabendo que o intervalo de tempo que durou a perfuração da tábua foi  t = 0,001 s (despreze o peso do projétil); a largura d da tábua.

10. Teorema do Impulso e o cotidiano Quando um carro colide contra um muro de pneus, o tempo de frenagem é aumentado devido à deformação sofrida. Isso diminui a violência do impacto, fazendo com que a variação da quantidade de movimento não seja tão abrupta, diminuindo assim a força média envolvida na colisão. .

11. Teorema do Impulso e o cotidiano . Numa colisão o para- choque e a carroceria do carro devem se deformar o máximo possível, para diminuir os efeitos da colisão nos passageiros. Como o intervalo de tempo aumenta, a variação da quantidade de movimento será menos abrupta, com isso diminuindo a força média durante a colisão.

12. Impulso e Quantidade de Movimento (FEI- SP) Um corpo de massa m = 2 kg movimenta- se num plano horizontal, em trajetória retilínea. No instante t = 0s sua velocidade é v o = 10 m/s; no instante t = 10s, é v 1 = 1 m/s. Calcule a intensidade da força média resultante que atua no corpo durante o intervalo de tempo considerado. Um corpo fica sujeito à ação de uma força F de módulo 20 N, durante 4 s. Qual o módulo do impulso comunicado ao corpo? Um carro com massa de 800 kg desloca- se com velocidade 36 km/h. Calcule o módulo de sua quantidade de movimento. Uma força constante em módulo, direção e sentido atua sobre um corpo de massa 10 kg durante 2,0 s. O corpo, inicialmente em repouso, desliza sobre um plano horizontal sem atrito e atinge velocidade de módulo 10 m/s, ao fim dos 2,0 s. Qual a intensidade da força que atuou sobre o corpo? Qual o módulo da quantidade de movimento do corpo ao fim dos 2,0 s?

13. Impulso e Quantidade de Movimento 5- Uma bola de massa 2 kg é lançada do solo verticalmente para cima com velocidade inicial de 30 m/s. Adote g = 10 m/s 2 . Qual a quantidade de movimento inicial da bola? Qual a quantidade de movimento da bola no ponto de altura máxima? Qual o módulo do impulso que deteve a bola? 6- O diagrama mostra a intensidade da força resultante em função do tempo. O móvel, sob a ação dessa força, move- se em linha reta, a partir do repouso. Determine: o impulso da força nos 15 segundos de aplicação; a velocidade do móvel (de massa 10 kg) no instante t=15 s.

14. Impulso e Quantidade de Movimento (UNICAMP- SP) Uma metralhadora dispara balas de massa m = 80 g com velocidade de 500 m/s. O tempo de duração do disparo é igual a 0,010s. Calcule o impulso médio exercido sobre uma bala. (UF- PI) Uma bola de massa 200 g tem velocidade de 10 m/s e, logo depois, tem sua velocidade alterada para 20 m/s, na mesma direção e no mesmo sentido. Qual o módulo, em N.s, do impulso resultante sofrido pela bola. 9- (FUVEST- SP) Após o chute para cobrança de uma penalidade máxima, uma bola de futebol de massa igual a 0,40 kg sai com velocidade igual a 24 m/s. O tempo de contato entre o pé do jogador e a bola é de 3,0.10 - 2 s. a) Qual a quantidade de movimento adquirida pela bola com o chute; b) Qual a força média aplicada pelo pé do jogador?

15. Impulso e Quantidade de Movimento 10- Numa partida de beisebol, uma bola de massa 150 gramas, chega perto do rebatedor com velocidade de módulo v 1 = 30 m/s. Logo após a rebatida, a velocidade da mesma bola tem módulo v 2 = 50 m/s. Determine o impulso da força que o taco exerceu sobre a bola e supondo que a bola tenha estado em contato com o taco durante 0,002 s, calcule o valor médio da força exercida pelo taco sobre a bola.

16. Conversação da Quantidade de Movimento Durante um choque ou colisão de dois corpos, as forças de interação entre eles (forças internas) são tão intensas que o sistema pode ser considerado isolado de forças externas. A quantidade de movimento de um sistema de corpos isolados de forças externas é constante: 𝐹 𝑅 = 𝐼 = 𝐼 = ∆𝑄 = 𝑄 𝑓 − 𝑄 𝑖 𝑄 𝑖 = 𝑄 𝑓

17. Conversação da Quantidade de Movimento Tipos de choque: Perfeitamente elástico : há conservação da energia cinética; após o choque, os corpos retomam sua forma inicial. Perfeitamente inelástico : a perda de energia cinética é máxima; os corpos mantêm- se deformados após o choque e não se separam . Parcialmente elástico : há perda de energia cinética; após o choque, os corpos mantêm parte da deformação sofrida e se separam. Observação: Qualquer que seja o tipo de choque, sempre há conservação da quantidade de movimento.

18. Conversação da Quantidade de Movimento Coeficiente de restituição Choque perfeitamente elástico: e = 1; Choque perfeitamente inelástico: e = 0; Choque parcialmente elástico: < e < 1 𝑣 𝑎𝑓𝑎𝑠𝑡𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑒 = 𝑣 𝑎𝑝𝑟𝑜𝑥𝑖𝑚𝑎çã𝑜

19. Conversação da Quantidade de Movimento Em qualquer colisão temos: 𝑄 𝑖 = 𝑄 𝑓 𝑚 𝐴 . 𝑣 𝐴 + 𝑚 𝐵 . 𝑣 𝐵 = 𝑚 𝐴 . 𝑣 ′ + 𝑚 𝐵 . 𝑣 ′ 𝐴 𝐵 𝑄 𝑖 = 𝑄 𝑓 𝑚 𝐴 . 𝑣 𝐴 + 𝑚 𝐵 . 𝑣 𝐵 = (𝑚 𝐴 + 𝑚 𝐵 ). 𝑣 ′ Nas colisões inelásticas temos: Os corpos saem juntos

20. Conversação da Quantidade de Movimento Exemplos de aplicação: 1- Na situação abaixo, os veículos colidem inelasticamente. Determine a velocidade do conjunto, após a colisão. Supondo que o bloco B adquira uma velocidade de 2,0m/s, qual a velocidade adquirida pelo bloco A? 2- A figura mostra dois blocos, A e B, em repouso, encostados em uma mola comprimida, de massa desprezível. Os blocos estão apoiados em uma superfície sem atrito e sua massas são 5,0kg e 7,0kg, respectivamente.

21. Conversação da Quantidade de Movimento Exemplos de aplicação: 3- Um trenó, com massa total de 250kg, desliza no gelo à velocidade de 10m/s. Se o seu condutor atirar para trás 50kg de carga à velocidade de 10m/s, qual será a nova velocidade do trenó? 4- Um bloco, viajando com uma velocidade, choca- se determinada plasticamente com outro bloco de mesma massa, inicialmente em repouso. Determine a razão entre a energia cinética do sistema antes e depois do choque.