Banco de questões: Impulso e Quantidade de Movimento: Teorema do Impulso

Em uma partida de futebol, um jogador chuta uma bola de 0,43 kg que estava parada sobre o gramado. A bola atinge uma velocidade de 22 m/s após o jogador aplicar uma força sobre ela durante 0,25 segundos. Considerando o Teorema do impulso, qual foi a intensidade média da força aplicada pelo jogador na bola durante esse tempo?

Um astronauta de massa 80 kg encontra-se em repouso no espaço, e para retornar à nave, que está a certa distância, ele usa um dispositivo que expele gases com uma velocidade de 2 m/s. Se a massa total dos gases expelidos é de 4 kg, determine a velocidade com que o astronauta retorna à nave, considerando que não há forças externas atuando no sistema. Considere que o módulo da velocidade do astronauta antes de utilizar o dispositivo é 0 m/s e que a aceleração da gravidade é negligenciável no espaço.

Durante um experimento de laboratório, os alunos estudam a colisão entre dois carrinhos que se movimentam sobre um trilho horizontal. O carrinho A, com massa de 2 kg, está inicialmente em repouso. O carrinho B, com massa de 1 kg, se move com velocidade inicial de 4 m/s na direção do carrinho A. Após a colisão, o carrinho B fica parado e o carrinho A se move na mesma direção que o carrinho B estava se movendo. Considerando que não houve forças externas atuando durante a colisão, responda: (a) Qual foi a variação da quantidade de movimento (delta Q) do carrinho A? (b) Qual foi a variação da quantidade de movimento (delta Q) do carrinho B? (c) Qual foi o impulso sofrido por cada carrinho durante a colisão?

Um bloco de massa 2 kg está inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito. O bloco é atingido por uma bola de massa 0,5 kg que se move no mesmo plano horizontal com velocidade de 8 m/s. Após o impacto, a bola fica em repouso sobre o bloco. Calcule a velocidade final do sistema bloco-bola após o impacto, considerando que a colisão é perfeitamente elástica e que não há perda de energia cinética no processo. Em seguida, determine a variação da quantidade de movimento do sistema bloco-bola durante o impacto.