1 — Uma força de 14 N atuando sobre um objeto em movimento altera sua quantidade de movimento
em 7 kg.m/s. Durante quanto tempo essa força atuou sobre esse objeto?
a) 1 s
b) 2 s
c) 0,25 s
d) 0,50 s
e) 7 s
2 — Para uma mesma variação de quantidade de movimento (mesmo impulso), podemos ter, na rela-
ção F t, diferentes valores de F e t. Esse fato é utilizado por boxeadores experientes, na tenta-
tiva de diminuir, sobre eles, os efeitos dos socos desferidos pelos seus adversários. Um boxeador
experiente é capaz de recuar e escapar (ou amenizar os efeitos) de alguns golpes. Vamos consi-
derar uma situação em que é desferido um soco sobre um boxeador. O soco pode ser interpretado
como uma força (ou força média) F atuando sobre alguma parte do corpo do boxeador (a cabeça,
por exemplo) durante algum tempo t. Seja F = 1500 N, t = 0,08 s e I = 120 N.s o impulso produzido
por F t, nesse soco. Se o boxeador é inexperiente e move-se na direção do punho do adversário,
diminuindo pela metade o tempo t de contato entre sua cabeça e o punho, qual seria o valor da
força F para que o mesmo impulso seja produzido? Essa foi uma boa escolha de movimento para o
boxeador? Descreva uma boa estratégia para o boxeador diminuir a força do golpe do adversário,
baseado no princípio de impulso.
3 — Com base no gráfico, o impulso produzido pela força no intervalo
de tempo de 0 a 5s é de 325 N.s (o valor do impulso é numerica-
mente igual à área da figura delimitada por F t).
Considerando que o objeto de massa 5 kg, que sofreu essa va-
riação de impulso, estava com velocidade inicial de 3,0 m/s,
determine a velocidade final e a aceleração média sofrida após
a aplicação dfça.
4 — O airbag e o cinto de segurança são itens de segurança presentes em todos os carros novos fabrica-
dos no Brasil. Utilizando os conceitos da Primeira Lei de Newton, de impulso de uma força e variação
da quantidade de movimento, analise as proposições em F para FALSA e V para VERDADEIRA.
a) ( ) O airbag aumenta o impulso da força média atuante sobre o ocupante do carro na colisão
com o painel, aumentando a quantidade de movimento do ocupante.
b) ( ) O airbag aumenta o tempo da colisão do ocupante do carro com o painel, diminuindo, as-
sim, a força média atuante sobre ele mesmo na colisão.
c) ( ) O cinto de segurança impede que o ocupante do carro, em uma colisão, continue se des-
locando com um movimento retilíneo uniforme.
d) ( ) O cinto de segurança desacelera o ocupante do carro em uma colisão, aumentando a
quantidade de movimento do ocupante.
e) ( ) O cinto de segurança impede que o ocupante do carro em uma colisão continue o movimen-
to por inércia, diminuindo e até mesmo anulando a quantidade de movimento do ocupante.
Respostas
Resposta: 1) 0,50 s
2) 1=f.∆t
1= 1500.0,08
1= 120 N.S
t= 0,04s
1= F.∆t
120=F.0,04s
f= 120/0,04
F= 3000N
Explicação:
1) Essa força atuou sobre esse objeto durante 0,50 segundos.
2) O valor da força F para que o mesmo impulso seja produzido é de 3000N. A melhor estratégia seria aumentar o tempo de contato, movendo-se no sentido oposto.
3) A velocidade final e a aceleração média sofrida são 68 m/s e 13 m/s²
4) O airbag aumenta o tempo da colisão do ocupante do carro com o painel, diminuindo, assim, a força média atuante sobre ele mesmo na colisão.
A quantidade de movimento é uma grandeza vetorial que resulta da multiplicação da massa de um corpo pela sua velocidade. Sua direção e sentido são as mesmas do vetor velocidade do corpo.
Q = m·V
O impulso de uma força pode ser calculado pelo produto da intensidade da força aplicada pelo intervalo de tempo em que ela é aplicada -
I = F.Δt
O impulso de uma força equivale à variação da quantidade de movimento que ele provoca no corpo.
I = ΔQ
Assim,
1) I = ΔQ
F.Δt = ΔQ
14. Δt = 7
Δt = 0,5 segundos
2) I = F.Δt
120 = F. 0,04
F = 3000 N
Essa não foi uma boa escolha, o ideal seria aumentar o tempo de contato, diminuindo assim a força do golpe.
3) I = ΔQ
I = mVfinal - mVinicial
325 = 5. Vfinal - 5. 3
325 + 15 = 5.V
V = 68 m/s
a = ΔV/Δt
a = 68 - 3/5
a = 13 m/s²
4) O airbag aumenta o tempo da colisão do ocupante do carro com o painel. Quanto maior for o tempo de colisão, menor será a força média que atuará sobre o corpo.