LISTA-DE-EXERCICIOS-FISICA-COMPUTAÇÃO

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO
      DISCIPLINA: 06309 – FÍSICA PARA COMPUTAÇÃO
      TURMA: SI1     
      PROFESSORA: VIVIANE MORAES DE OLIVEIRA
      LISTA DE EXERCÍCIOS
1) A posição de uma partícula que se move ao longo do eixo x é dada por x = 12t2 ­2t3, onde x está em 
metros e t em segundos. Determine (a) a posição, (b) a velocidade e (c) a  aceleração  da  partícula  em 
t = 3,0 s. (d) Qual é a coordenada positiva máxima alcançada pela partícula e (e) em que instante de 
tempo ela é alcançada? (f) Qual é a velocidade positiva máxima alcançada pela partícula e (g) em que 
instante de tempo ela é alcançada? (h) Qual é a aceleração da partícula no instante em que a partícula 
não está se movendo (além do instante t = 0)? (i) Determine a velocidade média da partícula entre t = 0 
e t = 3,0 s.
2) Um desordeiro joga uma pedra verticalmente para baixo com uma velocidade inicial de 12,0 m/s, a 
partir do telhado de um edifício, 30,0 m acima do solo. (a) Quanto tempo leva a pedra para atingir o 
solo? (b) Qual é a velocidade da pedra no momento do choque?
3)  Três   vetores   são   dados   por   a=3,0 i3,0 j−2,0 k ,   b=−1,0 i−4,0 j2,0 k e 
c=2,0 i2,0 j1,0 k . Determine (a)  a⋅b×c  , (b)  a⋅bc   e (c) a×bc .
4) Uma  pedra   é lançada de uma catapulta no instante t = 0, com uma velocidade inicial de módulo 
20,0  m/s   e   um   ângulo   de   40°  acima   da   horizontal.  Quais   são   os  módulos   das   componentes   (a) 
horizontal e (b) vertical do deslocamento da pedra em relação à catapulta em t = 1,1 s?
5) Três astronautas, impulsionados por mochilas a jato, empurram e guiam um asteróide de 120 kg em 
direção  a  uma base  de  manutenção,  exercendo  as  forças  mostradas  na  Figura 1,  com F 1 = 32 N, 
F2  = 55 N, F3  = 41 N,  θ1  = 30°  e  θ3 = 60°.  Determine a aceleração do asteróide (a) em termos dos 
vetores unitários e como um (b) módulo e (c) um ângulo em relação ao semi­eixo x positivo.
  
Figura 1
6) Um operário arrasta uma caixa no piso de uma fábrica, puxando­a por uma corda. O operário exerce 
uma força de módulo F = 450 N sobre a corda, que está inclinada de um ângulo θ = 38° em relação à 
horizontal, e o chão exerce uma força horizontal de módulo f = 125 N que se opõe ao movimento. 
Calcule o módulo da aceleração da caixa (a) se sua massa é 310 kg e (b) se seu peso é 310 N.
7) Na Figura 2, uma força horizontal Fa de módulo 20,0 N é aplicada a um livro de 3,0 kg enquanto o 
livro escorrega por uma distância d = 0,5 m ao longo de uma rampa de inclinação θ = 30°, subindo sem 
atrito.   (a)  Nesse  deslocamento,  qual  é   o   trabalho   total   realizado   sobre  o   livro  por  Fa,   pela   força 
gravitacional e pela força normal? (b) Se o livro tem energia cinética nula no início do deslocamento, 
qual é sua energia cinética no final?
Figura 2
8) Na Figura 3 um pequeno bloco de massa m = 0,032 kg pode deslizar em uma pista sem atrito que 
forma  um  loop  de  raio  R = 12 cm. O bloco  é  liberado a partir do repouso no ponto P, a uma altura  
h = 5,0R acima do ponto mais baixo do  loop. Qual é o trabalho realizado sobre o bloco pela força 
gravitacional enquanto o bloco se desloca do ponto P para (a) o ponto Q e (b) o ponto mais alto do 
loop? Se a energia potencial gravitacional do sistema bloco­Terra for tomada como nula na base do 
loop, quanto valerá essa energia potencial quando o bloco estiver (c) no ponto P, (d) no ponto Q e (e)  
no topo do loop?
Figura 3
9) Um objeto que executa um movimento harmônico simples leva 0,25 s para se deslocar de um ponto 
de velocidade nula para o ponto seguinte do mesmo tipo. A distância entre esses dois pontos é 36 cm. 
Calcule (a) o período, (b) a frequência e (c) a amplitude do movimento.  
10) Uma partícula executa um movimento harmônico simples (MHS) linear com uma frequência de 
0,25 Hz em torno do ponto x = 0. Em t = 0 ela tem um deslocamento x = 0,37 cm e velocidade nula.  
Determine os seguintes parâmetros do MHS: (a) período, (b) frequência angular, (c) amplitude,  (d) 
deslocamento x(t), (e) velocidade v(t), (f) velocidade máxima, (g) módulo da aceleração máxima, (h) 
deslocamento em t = 3,0 s e (I) velocidade em t = 3,0 s.