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1ª Lista de Exercícios – Física I – 21/03/2012 Prof. Valdi A. Rodrigues Jr. 01 – Uma bola é lançada do solo diretamente de baixo para cima com velocidade v0. No mesmo instante, outra bola é largada do repouso a uma altura H, na mesma direção vertical do ponto onde a primeira bola foi lançada para cima. Despreze a resistência do ar. a) Calcule o instante em que as duas bolas colidem. b) Ache o valor de H em termos de v0 e g, de modo que no momento da colisão a primeira bola atinja sua altura máxima. R: �) � = ��� ; ) � = ��� � 02 – O Sonic Wind (Vento Sônico - http://www.youtube.com/watch?v=GfZjN2ceVOI&feature=related) No. 2 é uma espécie de trenó movido por um foguete, usado para investigar os efeitos fisiológicos de acelerações elevadas. Ele se desloca em uma pista retilínea com 1070 m de comprimento. Partindo do repouso, pode atingir uma velocidade de 224 m/s em 0,900 s. a) Calcule a aceleração em m/s², supondo que ela seja constante. b) Qual a razão entre essa aceleração e a aceleração de um corpo em queda livre (g)? c) Qual a distância percorrida em 0,900 s? d) Um artigo publicado por uma revista afirma que, no final de uma corrida, a velocidade desse trenó diminui de 283 m/s até zero em 1,40 s e que durante este intervalo de tempo a aceleração é maior que 40g. Esses valores são coerentes? R: a) 249 m/s² b) 25,4 c) 101 m d) não 03 – O tempo médio de reação de um motorista (tempo que decorre entre perceber um perigo súbito e aplicar os freios) é da ordem de 0,700 s. Um carro com bons freios, numa estrada seca, pode ser freado a 6,00 m/s². Calcule a distância mínima que um carro percorre depois que o motorista avista o perigo, quando ele trafega a 30 km/h, a 60 km/h e a 90 km/h. Estime o tempo total de freada para os três casos. R: 30 km/h: 2,08 s e 11,6 m; 60 km/h: 3,48 s e 34,8 m; 90 km/h: 4,87 s e 69,6 m 04 – Uma pedra é lançada verticalmente para cima. Durante a subida ela passa por um ponto A com velocidade e por um ponto B (3,00 m acima de A) com velocidade de 2⁄ . Calcule: a) A velocidade ; b) A altura máxima alcançada pela pedra acima do ponto B. R: 8,85 m/s; 1,00 m 05 – Um foguete para pesquisas meteorológicas é lançado verticalmente para cima. O combustível, que lhe imprime uma aceleração de 1,5 g (g = aceleração da gravidade) durante o período de queima, esgota-se após 30,0 s. a) Qual seria a altitude máxima atingida pelo foguete, se pudéssemos desprezar a resistência do ar? b) Com que velocidade (em m/s e km/h) e depois de quanto tempo, ele voltaria a atingir o solo? R: a) 16,8 km b) 570 m/s, 2050 km/h; 133 s 06 – Deixa-se cair uma pedra num poço profundo. O barulho da queda é ouvido 2,00 s depois. Calcule a profundidade do poço desconsiderando a velocidade de propagação do som. Sabendo que a velocidade do som no ar é de 330 m/s, calcule novamente a profundidade do poço. Obtenha Calcule uma expressão que relacione a profundidade e o tempo que o barulho da queda chegue ao ouvido do lançador da pedra. R: 20 m, 18,5 m, � = ���� + ����� 07 – Dois trens, cada um com velocidade de 30 km/h, trafegam em sentidos opostos na mesma linha férrea retilínea. Um pássaro capaz de voar a 60 km/h parte da frente de um dos trens, quando eles estão separados por 60 km/h, e se dirige em linha reta para outro trem. Ao chegar ao outro trem, o pássaro faz meia-volta e se dirige para o primeiro trem, e assim por diante. (Não temos a menos idéia da razão pelo qual o pássaro se comporta desta forma) Qual é a distância total que o pássaro percorre até os trens colidirem? (Dica: este exercício pode ser solucionado de duas formas distintas: uma que envolve poucas contas e outra mais elaborada. Tente solucionar das duas formas) R: 60 km Use g = 10 m/s²
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