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PARAÍBA CAMPUS CAMPINA GRANDE PROFESSOR: GERALDO MOTA DISCIPLINA: FÍSICA – I Aluno(a): 1ª LISTA DE EXERCÍCIO TÓPICO 1 Vetores e Cinemática Vetorial 01. O objetivo de um navio é chegar a um ponto situado 120 km ao norte do ponto de partida, mas uma tempestade inesperada o leva para um local situado 100 km a leste do ponto de partida. (a) Que distância o navio deve percorrer e (b) que rumo deve tomar para chegar ao destino? 02. O vetor tem módulo igual a 6,00 unidades, o vetor tem modulo igual a 7,00 unidades e = 14,0. Qual é o ângulo entre e ? 03. Dois vetores são dados por e em termos de vetores unitários, determine a) b) c) um terceiro vetor, , tal que 04. Três vetores , e têm módulo iguais a 50 m e estão em um plano xy. Suas orientações em relação ao sentido semi-eixo x positivo são 30° 195° e 315°, respectivamente. Determine (a) o módulo e (b) o ângulo do vetor e (c) o módulo e (d) o ângulo de . Determine (e) o módulo e (f) o ângulo de um quarto vetor, tal que 05. Três vetores são dados por e Determine: a) b) c) 06. Se é somado a , o resultado é um vetor no sentido do semi-eixo y positivo, com módulo igual a . Qual é o módulo de ? 07. São dados três vetores em metros: , Determine: a) b) c) 08. Se e determine em termos dos vetores unitários, (a) d1 e (b) d2. 09. Os vetores e estão no plano xy, tem módulo 8,00 e ângulo 130º; tem componente Bx = –7,72 e By = –9,20. Determine os ângulos entre o semi-eixo y negativo e (a) o vetor , (b) o vetor e (c) o vetor 10. Obter graficamente a intensidade e a direção da resultante das três forças na Fig. 1-14. Usar o método do polígono. Conferir a precisão do seu resultado usando o método das componentes. 11. Um automóvel anda 5 km para o leste, em seguida 4 km para o sul e finalmente 2 km para oeste. Achar o modulo e a direção do deslocamento resultante. 12. Dados dois vetores, A = 2i + 3j + 4k e B = i – 2j + 3k: a) achar o módulo de cada vetor; b) escrever uma expressão para a soma vetorial, usando vetores unitários; c) achar o módulo do vetor soma; d) escrever uma expressão para o vetor diferença A - B, usando vetores unitários; e) achar o módulo do vetor diferença A - B. Este módulo é o mesmo do que o de B – A? Explicar. 13. Achar o produto escalar dos dois vetores dados na questão 12. 14. Considerar os dois produtos vetoriais repetidos: i (i j) e (i i) j. a) Os produtos são iguais? b) O leitor poderá generalizar este resultado para este tipo de produto repetido? 15.Um aeromodelo desloca-se horizontalmente em linha reta de sul (S) para norte (N) a uma velocidade constante de módulo igual a 3 m/s. A partir de um determinado instante, um vento horizontal constante de leste (L) para oeste (O) e de 300 N x y 155 N 200 N 45º Fig. 1-14 53º 30º Disciplina: Física – Prof. Geraldo Mota 2 PARAÍBA CAMPUS CAMPINA GRANDE módulo igual a 3 m s passa a incidir sobre esse aeromodelo durante todo restante do trajeto. Assinale a alternativa que indica corretamente a direção para a qual a força produzida pelo motor do aeromodelo deve estar de maneira que o aeromodelo mantenha o deslocamento horizontal de sul para norte e com a mesma velocidade. Considere o referencial a seguir a) b) c) d) 16.Dois vetores 1V e 2V formam entre si um ângulo θ e possuem módulos iguais a 5 unidades e 12 unidades, respectivamente. Se a resultante entre eles tem módulo igual a 13 unidades, podemos afirmar corretamente que o ângulo θ entre os vetores 1V e 2V vale: a) 0 b) 45 c) 90 d) 180 17.A adição de dois vetores de mesma direção e mesmo sentido resulta num vetor cujo módulo vale 8. Quando estes vetores são colocados perpendicularmente, entre si, o módulo do vetor resultante vale 4 2. Portanto, os valores dos módulos destes vetores são a) 1 e 7. b) 2 e 6. c) 3 e 5. d) 4 e 4. 18.Dois observadores em movimento acompanham o deslocamento de uma partícula no plano. O observador 1, considerando estar no centro de seu sistema de coordenadas, verifica que a partícula descreve um movimento dado pelas equações 1x (t) 3cos(t) e 1y (t) 4sen(t), sendo t a variável tempo. O observador 2, considerando estar no centro de seu sistema de coordenadas, equaciona o movimento da partícula como 2x (t) 5cos(t) e 2y (t) 5sen(t). O observador 1 descreveria o movimento do observador 2 por meio da equação: Observações: - os eixos 1x e 2x são paralelos e possuem o mesmo sentido; e - os eixos 1y e 2y são paralelos e possuem o mesmo sentido. a) 2 29x 16y 25 b) 2 2x y 25 9 16 c) 2 24x y 1 d) 2 2x y 1 4 e) 2 24x y 4 19. (IFPB-ADAPTADA) Uma partícula move-se do ponto 1P ao 4P em três deslocamentos vetoriais sucessivos a, b e d. Então o vetor de deslocamento d é a) c (a b) b) a b c c) (a c) b d) a b c Disciplina: Física – Prof. Geraldo Mota 3 PARAÍBA CAMPUS CAMPINA GRANDE e) c a b 20.Duas grandezas vetoriais ortogonais, a e b de mesmas dimensões possuem seus módulos dados pelas relações a Av e b Bv, onde A e B têm dimensões de massa, e v, dimensões de velocidade. Então, o módulo do vetor resultante a b e suas dimensões em unidades do sistema internacional são: a) 2 2 2 2 1/2(A v B v ) em 2kg / s b) 2 2 2 2 2 1/2(A v B v 2ABv cos120 ) em N s / kg c) 2 2 2 2 1/2(A v B v ) em N s d) 2 2 2 2 2 1/2(A v B v 2ABv cos270 ) em 2kg m / s e) 2 2 2 2 1/2(A v B V ) em kg m / s GABARITO 1) a) 156 km; b) 39,8° a oeste do Norte 2) a) 1,59 m; b) 12,1 m ; c) 12,2 m; d) 82,5° 3) a) 3i – 2j + 5k; b) 5i – 4j – 3k; c) -5i + 4j + 3k 4) a) 38 m; b) 37,5°; c) 139 m; d) 1,2°; e) 62 m; f) 130° 5) a) –21; b) –9; c) 5i – 11j – 9k 6) 3,2 7) a) 3m2; b) 52 m3; c) (11 m2)i + (9 m2)j + (3 m2)k 8) a) 8i + 16j; b) 2i + 4j 9) a) 140°; b) 90°; c) 99,1° 10) 230 N, 55º acima do eixo negativo dos x 11) 5 km, 53,1º ao sul do leste 12) a) , b) c) d) e) , sim 13) 8 14) a) não b) produto vetorial não é associativo 15) C 16) C 17) D 18) D 19) A 20) C Referencia Bibliográfica Fundamentos da Física: Halliday – Resnick Física I: Tipler / 1a Física / Tipler / Guanabara dois Física 1: Sears – Zemansky – Young 2ª Edição: Livros Técnicos e Científicos Editora S.A.