Lista de Exercícios_cinemática_modulo_I

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Lista de Exercícios 1 – Física Geral e Experimental 1 – Prof. Francisco Machado 
 
1 – Faça a conversão de unidades: a) 20 m
2
/s para dm
2
/s b) 10 N x s / cm
2
 para Kgf x 
min / m
2
 c) 5 dina / m
2
 para N / mm
2
 d) 18 dm
3
 / min para mm
3
/ h. 
2 – Um automóvel viaja numa estrada retilínea por 40 Km a 30 Km/h. Em seguida 
continuando no mesmo sentido, percorre outros 40 Km a 60 Km/h. (a) Qual é a 
velocidade média do carro durante este percurso de 80 Km? b) Qual é a velocidade 
escalar média? 
3– Depois de dirigir uma van em uma estrada retilínea por 8,4 Km a 70 Km/h, você para 
por falta de gasolina. Nos 30 min seguintes você caminha por mais 2,0 Km ao longo da 
estrada até chegar ao posto de gasolina mais próximo. (a) Qual é o deslocamento total, 
desde o início da viagem até chegar ao posto de gasolina? (b) Qual é o intervalo de 
tempo entre o início da viagem e o instante em que você chega ao posto? (c) Qual é a 
velocidade média do início da viagem até a chegada ao posto de gasolina? (d) Suponha 
que para encher o bujão de gasolina, pagar e caminhar de volta para a van você leve 45 
min. Qual é a sua velocidade escalar média do início da viagem até o momento em que 
você chega de volta ao lugar onde deixou a van? 
4 – Um ciclista deve percorrer 35 Km em 1 h. O ciclista observa que gastou 40 min para 
percorrer 20 Km. Qual deverá ser a sua velocidade média para percorrer a distância 
restante dentro do tempo previsto. 
5 – Um automóvel que trafega ao longo de uma rodovia passa pelo marco de estrada 
115 Km às 19 h e 15 min e pelo marco 263,5 Km às 20 h e 54 min. Determine a 
velocidade escalar média desse automóvel nesse intervalo de tempo. 
6 – Um trem de carga de 240 m de comprimento, que tem a velocidade constante de 72 
Km/h, gasta 0,5 min para atravessar completamente um túnel. Determine o 
comprimento do túnel. 
7 – Um automóvel viaja a 20 Km/h durante o primeiro minuto e a 30 Km/h nos dois 
minutos seguintes. Determine sua velocidade escalar média durante os três minutos em 
Km/h. 
8 – Na prova dos 100 m pelo Mundial de Atletismo, disputada em Tóquio, no dia 
25/08/1991, o americano Carl Lewis estabeleceu o novo recorde mundial com 9,86 s. 
Nessa prova, o brasileiro Robson Caetano completou os 100 m em 10,12 s. Determine a 
distância em centímetros entre os dois atletas citados, quando o vencedor cruzou a linha 
de chegada. 
 
Curso: Enhenharia Disciplina: Física I 
9 – Um automóvel viajou 150 Km, sendo nos primeiros 120 Km ele viajou por uma 
estrada, desenvolvendo uma velocidade média de 80 Km/h, e nos 30 Km restantes ele 
estava dentro da cidade, desenvolvendo uma velocidade média de 60 Km/h. (a) Qual foi 
o tempo total de viagem? (b) Qual foi a velocidade média do automóvel no percurso 
total? 
10 – Um motorista dirige para o norte por 35 min a 85 Km/h e então para por 15min. 
Em seguida continua a viagem rumo ao norte, viajando 130 Km em 2,0 h. (a) Qual o 
seu deslocamento total? (b) Qual é a sua velocidade média? 
11 – (a) Se a posição de uma partícula pe dada por x = 20t -5t
3
, onde x está em metros e 
t em segundos, em que instante (s) a velocidade da partícula é zero? (b) Em que instante 
(s) a aceleração a é zero? (c) Para que intervalo de tempo a aceleração a é negativa? 
12 – A posição de uma partícula que se move ao longo do eixo x é dada em centímetros 
por x = 9,75 + 1,50t
3
 onde t está em segundos. Calcule (a) a velocidade média durante o 
intervalo de tempo de t = 2,00 s a t = 5,00 s; (b) a velocidade instantânea em t = 2,00 s 
(c) a velocidade instantânea em t = 3,00 s 
13 – No instante em que um sinal de trânsito fica verde um automóvel começa a se 
mover com uma aceleração constante de 2,2 m/s
2
. No mesmo instante um caminhão, 
que se move com uma velocidade constante de 9,5 m/s, ultrapassa o automóvel. (a) A 
que distância do sinal o automóvel alcança o caminhão? (b) Qual é a velocidade do 
automóvel nesse instante? 
14 – Um carro que se move a 56 Km/h está a 24,0 m de uma barreira quando o 
motorista aciona os freios. O carro bate na barreira 2,00 s depois. (a) Qual é a 
aceleração constante do carro antes do choque? (b) Qual é a velocidade do carro no 
momento do choque? 
15 – Um automóvel possui uma velocidade de 10 m/s no instante em que o motorista 
pisa no acelerador. Isso comunica ao carro uma aceleração constante, que faz que sua 
velocidade aumente para 20 m/s em 5,0 s. Considere t = 0 no instante em que o 
motorista pisa no acelerador (a) Qual a aceleração do automóvel? (b) Supondo que o 
carro foi mantido com esta aceleração até o instante t = 10 s, qual a velocidade atingida 
neste instante? (c) Qual a distância percorrida pelo carro desde o início da aceleração até 
o instante t = 10 s ? (d) No instante t = 10 s, o motorista pisa no freio, retardando o 
automóvel com uma aceleração constante de 6,0 m/s
2
. Qual a distância que o carro 
percorre, desde este instante até parar? 
16 – Um corpo em movimento retilíneo uniformemente acelerado possui, no instante t = 
0 s, uma velocidade inicial v0 = 5,0 m/s e sua aceleração 1,5 m/s
2
. (a) Calcule o aumento 
da velocidade do corpo no intervalo de zero (0) a oito (8) segundos. (b) Desenhe o 
gráfico V x t para o intervalo de tempo considerado. (d) O que representa a inclinação 
deste gráfico? 
17 – Um veículo elétrico parte do repouso e acelera em linha reta a uma taxa de 2,0 m/s
2
 
até atingir a velocidade de 20 m/s. Em seguida, o veículo desacelera a uma taxa 
constante de 1,0 m/s
2
 até parar. (a) Quanto tempo transcorre entre a partida e a parada? 
(b) Qual a distância percorrida pelo veículo desde a partida até a parada? 
18 – Os freios do seu carro podem produzir uma desaceleração de 5.2 m/s
2
. (a) Se você 
dirige a 137 Km/h e avista um policial rodoviário, qual é o tempo mínimo necessário 
para que o carro atinja a velocidade máxima permitida de 90 Km/h? 
19 - Uma bola parte do repouso e acelera a 0,5 m/s
2
 enquanto desce por um plano 
inclinado de 9,0 m de comprimento. Quando ela alcança a base, ela sobe outro plano, 
onde, após mover-se por 15,0 m, alcança o repouso. (a) Qual é a velocidade da bola na 
base do primeiro plano? (b) Quanto tempo leva para a bola descer o primeiro plano? (c) 
Qual é a aceleração ao longo do segundo plano? (d) Qual é a velocidade da bola a 8,0 m 
ao longo do segundo plano? 
20 – Em 26 de setembro de 1993, Dave Munday saltou do alto das cataratas do Niágara 
e caiu 48 m até a água. Suponha que a velocidade inicial era nula e despreze o efeito do 
ar sobre a bola durante a queda. (a)Quanto tempo durou a queda? (b) Munday podia 
contar os três segundos de queda livre, mas não podia ver o quanto tinha caído a cada 
segundo. Determine sua posição no final de cada segundo de queda. (c) Qual era a 
velocidade ao atingir a superfície da água? (d) Qual era a velocidade no final de cada 
segundo? 
21 – Um lançador arremessa uma bola de beisebol para cima, ao longo do eixo y, com 
uma velocidade inicial de 12 m/s. (a) Quanto tempo a bola leva para atingir a altura 
máxima? (b) Qual é a altura máxima alcançada pela bola em relação ao ponto de 
lançamento? Quanto tempo a bola leva para atingir um ponto 5 m acima do ponto 
inicial? 
22 – Um tatu assustado pula verticalmente para cima, subindo 0,544 m nos primeiros 
0,200 s. (a) Qual é a velocidade do animal ao deixar o solo? (b) Qual é a velocidade na 
altura de 0,544m? (c) Qual é a altura do salto? 
23 – Abandona-se uma pedra do alto de um edifício e esta atinge o solo 4 s depois. 
Adote g = 10 m/s
2
 e despreze a resistência do ar. Determine: 
a) A altura do edifício 
b) O módulo da velocidade da pedra quando atinge o solo 
24 – Dois móveis A e B são lançados para cima com a mesma velocidade inicial de 15 
m/s, do mesmo ponto. O móvel A é lançado no instante t = 0 s e o móvel B é lançado 2 
s depois. Determine, a contar do ponto de lançamento, a posição e o instante de 
encontro dos móveis. Adote g =10 m/s
2
 e despreze a resistência do ar. 
 
25 – Uma pedra A é lançada verticalmente para cima a partir do solo, com velocidade 
de 40 m/s. Simultaneamente, na mesma vertical, outra pedra B é abandonada a partir do 
repouso do alto do edifício com 80 m de altura. Considerando g = 10 m/s
2
 e 
desprezando a resistência do ar, determine: 
a) O instante em que as pedras se colidem 
b) A altura, relativamente ao solo, em que ocorre a colisão