Componente curricular



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1. "Os air bags complementam a função dos cintos de segurança, agindo conjunta e simultaneamente com o objetivo de reter o movimento para a frente dos ocupantes dos assentos dianteiros." De qual princípio físico os air bags e os cintos de segurança nos ajudam a proteger em uma batida?

Resposta: Princípio da inércia.

2. "O diâmetro da bolsa insuflada supera o diâmetro do volante da direção e a espessura chega a 40 cm. Tudo ocorre em frações de segundo, em grande velocidade (a velocidade de enchimento das bolsas é de 320 km/h)." Estime quanto tempo o air bag leva para ficar completamente inflado.

Resposta: 4,4 ∙ 10-3 π

3. Muitas pessoas têm suas vidas salvas pelo uso de air bags e cintos de segurança, porém não saem completamente ilesas mesmo quando eles são acionados. Explique por que o air bag frontal pode ferir o rosto dos ocupantes de um veículo .

Resposta: Por ser inflado com uma velocidade muito elevada, o air bag transfere uma quantidade de movimento muito grande contra o rosto do motorista, e isso pode causar ferimentos. Porém, o dano pode ser muito menor ao colidir com uma bolsa de ar do que com o volante, cuja estrutura é muito mais rígida.

Fim do complemento.



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EXERCÍCIOS RESOLVIDOS

21. Um rifle de 3 kg de massa dispara horizontalmente uma bala de massa igual a 50 g. A velocidade da bala, ao sair do cano, é de 400 m/s. Considere a velocidade da bala como constante no interior do cano e determine a velocidade de recuo do rifle.

Resolução

A força que o rifle exerce na bala tem a mesma intensidade que a força que causa o recuo do rifle e sentido contrário a ela, pois são forças de ação e reação. Essas forças são exercidas simultaneamente, e os impulsos internos gerados por elas são de mesma intensidade, mas de sentidos opostos e resultante nula, ou seja, não alteram a quantidade de movimento do sistema rifle-bala.

Portanto, a quantidade de movimento é a mesma antes e depois do disparo. A bala tem velocidade vB, e o rifle, velocidade vR (velocidade de recuo).

Sendo vB = 400 m/s; m = 0,05 kg; M = 3 kg; v0 = 0

Qf = Qi ⇒ mvB + MvB = (m + M)v0 ⇒ 0,05 ∙ 400 + 3vR = 0 ⇒ vR = -20/3 ⇒ VR = -6,7 m/s

Portanto, a velocidade de recuo é 6,7 m/s, horizontal e da direita para a esquerda.

22. Um automóvel P, de 800 kg, está parado em um semáforo, quando é atingido por trás por outro carro, Q, de 1 200 kg. Imediatamente após a colisão, os carros se movem juntos com velocidade de 12 m/s. Qual era o módulo da velocidade mínima do automóvel Q no momento em que colidiu com P?

Resolução

Como os carros formam um sistema isolado, a quantidade de movimento inicial e final permanece constante.

Logo:

Qf = Qi ⇒ (mP + mQ)v = mQvQ + mPvP



(800 + 1.200) ∙ 12 = 1.200vQ + 800 ∙ 0

1.200vQ = 24.000

vQ = 20 m/s

A velocidade do automóvel Q era de 20 m/s.

23. Uma carga de dinamite explode uma pedra de 400 kg em três pedaços. Um pedaço de 200 kg parte com velocidade de 14 m/s; outro, de 100 kg, sai perpendicularmente à direção do primeiro com velocidade de 15 m/s. Qual o valor da velocidade com que parte o terceiro pedaço?

Resolução

CRÉDITO DAS ILUSTRAÇÕES: Editoria de Arte

Dados: m = 200 kg; m2 = 100 kg; m3 = 100 kg; v1 = 14 m/s; v2 = 15 m/s

A quantidade de movimento resultante dos pedaços 1 e 2 é igual a:

Q1 = m1v1 = 200 ∙ 14 = 2.800 kg ∙ m/s

Q2 = m2v2 = 100 ∙ 15 = 1.500 kg ∙ m/s

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A quantidade de movimento total, após a explosão, deve ser nula, como era antes da explosão. Para que isso ocorra, devemos ter:

Q3 = Q1, 2 ⇒ m3v3 = Q1, 2 ⇒ 100v3 = 3.176 ⇒ v3 = 31,76 m/s

A velocidade do terceiro pedaço é de 31,76 m/s.

EXERCÍCIOS PROPOSTOS


Catálogo: editoras -> liepem18 -> OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> FÍSICA%201°%20AO%20%203°%20ANO%20-%20FTD
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Cláudio Vicentino Bruno Vicentino Olhares da História Brasil e mundo
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Caminhos do homem: do imperialismo ao Brasil no século XXI, 3º ano
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Ronaldo vainfas
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Oficina de história: volume 1
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Gilberto Cotrim Bacharel e licenciado em História pela Universidade de São Paulo Mestre em Educação, Arte e História da Cultura pela Universidade Mackenzie Professor de História e advogado Mirna Fernandes
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Geografia Espaço e identidade Levon Boligian, Andressa Alves 3 Componente curricular Geografia
OBRAS%20PNLD%202018%20EM%20EPUB -> Manual do professor
FÍSICA%201°%20AO%20%203°%20ANO%20-%20FTD -> Componente curricular


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