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Maritza Pires Monteiro Exercícios Cinemática Unidimensional EXERCÍCIO 01: → Durante um espirro, os olhos podem se fechar por até 0,50 segundos. Se você está dirigindo um carro a 90 Km/h e espirra, de quanto o carro pode se deslocar até você abrir novamente os olhos? Resposta: Temos que: v = 90 Km/h e t = 0,50 segundos. Convertendo para a unidade do S.I.: 90 3,6 = 25 m/s Sabemos que V = 𝑥 𝑡 x = t . V x = 0,50 . 25 x = 12,5 O carro vai ser deslocado por 12,5 m enquanto você estiver de olhos fechados. QUESTÃO 02: → Ao cobrar uma falta em um jogo de futebol, um jogador imprime à bola uma velocidade de 43,2 Km/h. Sabendo que a bola gasta 3 segundos até atingir as redes, determine a distância percorrida: Resposta: V = 43,2 Km/h ; t = 3 s Convertendo para a unidade do S.I.: 43,2 3,6 = 12 m/s V = 𝑥 𝑡 12 = 𝑥 3 x = 12 . 3 = 36 A distância percorrida será de 36 metros. QUESTÃO 03: → Um automóvel viaja em uma estrada retilínea por 40 Km, a 30 Km/h. Em seguida, continuando no mesmo sentido, percorre outros 40 Km, a 60 Km/h. Qual é, aproximadamente, a velocidade média do carro durante esse percurso de 80 Km? Admita que o carro move – se no sentido positivo de X. Resposta: V = 𝑥 𝑡 30 = 40 𝑡 t = 40 30 t = 1,33h V = 𝑥 𝑡 60 = 40 𝑡 t = 40 60 t = 0,66h V = 𝑥 𝑡 V = 40+40 1,33+0,66 = 80 2 = 40 Km/h A velocidade média será de 40 Km/h QUESTÃO 04: → Calcule a velocidade média nos seguintes casos: a) Você caminha 73,2 m, a 1,22 m/s, e depois, corre 73,2 m, a 3,05 m/s em uma pista reta. b) Na mesma pista, você caminha 1 min, a 1,22 m/s e depois corre 1 min, a 3,05 m/s Resposta letra a: V = 𝑥 𝑡 1,22 = 73,2 𝑡 t = 60 segundos ; 3,05 = 73,2 𝑡 t = 24 segundos V = 73,2+73,2 84 = 1,743 m/s Resposta letra b: V = 𝑥 𝑡 1,22 = 𝑥 1 x = 1,22m ; 3,05 = 𝑥 1 x = 3,05 V = 1,22+3,05 2 = 2,135m QUESTÃO 05: → A posição de uma partícula que se move ao longo do eixo X é dada, em centímetros, por: x(t) = 9,75 + 1,50 t³, onde t está expresso em segundos. Calcule a velocidade média, em cm/s, da partícula, entre o intervalo de tempo t = 2s e t = 3s Resposta: S(t) = 9,75 + 1,50 t³ Maritza Pires Monteiro Exercícios Cinemática Unidimensional Para t = 2s: 9,75 + 1,50 . (2)³ = 21,75 cm Para t = 3s: 9,75 + 1,50 . (3)³ = 50,25 cm V = 𝑥 𝑡 V = 50,25−21,75 3−2 = 28,5 A velocidade média da partícula será de 28,5 cm/s QUESTÃO 06: → A posição de uma partícula, em metros, é dada em função do tempo, em segundos, pela seguinte equação: x (t) = 5 t³ - 8 t. Qual será a velocidade média entre os instantes t = 1s e t = 2s? Resposta: Para t = 1s: x (t) = 5 . 1³ - 8 . 1 = -3 Para t = 2s: x (t) = 5 . 2³ - 8 . 2 = 24 V = 𝑥 𝑡 = 24−(−3) 2−1 = 27 1 = 27 m/s A velocidade média será de 27 m/s QUESTÃO 07: → A posição de um objeto que se move ao longo do eixo X é dada por: x = 3t – 4t² + t³, onde x está expresso em metros, e t em segundos. Determine a posição do objeto para os seguintes valores de t: a) 1s b) 2s c) 3s d) 4s e) Qual o deslocamento do objeto entre t = 0s e t = 4s? f) Qual é a velocidade média para o intervalo de tempo de t = 2s a t = 4s? g) Desenhe o gráfico de x em função de t para 0s ≤ 𝑡 ≤ 4𝑠 e indique a resposta da letra f no gráfico Respostas: a) Dado que X = 3t – 4t² + t³ Para t = 1s: 3 – 4 + 1 = 0 b) Para t = 2s: 6 – 16 + 8 = -2 c) Para t = 3s: 9 – 36 + 27 = 0 d) Para t = 4s: 12 – 64 + 64 = 12 e) X = Xf – Xi = 12 – 0 = 12m f) V = 𝑥 𝑡 V = 12−(−2) 4−2 = 7 m/s g)
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