fisica prova 1 2013

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FSC1024 - Física Geral e Experimental I – Depto de Física - Universidade Federal de Santa Maria 
Prof. Dr. Aguinaldo M. Severino (Laboratório de Magnetismo e Materiais Magnéticos) 
http://www.ufsm.br/severino/fis_eng1 - amseverino.disciplinas@gmail.com (resultados 20/09/2013 | 15h30min) 
 
 
Nome: _____________________________________________________________________________ 
 
 
Prova1 [Movimento em uma dimensão, Movimento em duas e três dimensões] 
Não responda nada nesta folha, apenas assine seu nome. 
 
 
 
[1] (2,00) Considere o movimento unidimensional de uma partícula de massa m cuja posição em função 
do tempo é dada pela expressão x(t) = -0,67.t3 + 2,5.t2 +3.t - 9, onde x está em metros e t em segundos. 
(a) Obtenha uma expressão para a velocidade da partícula em função do tempo v(t) 
(b) Obtenha uma expressão para a aceleração da partícula em função do tempo a(t) 
(c) Faça esboços de gráficos de x(t), v(t) e a(t) para o intervalo 0 < t < 4 s. 
(d) Para qual instante de tempo (t>0) a velocidade da partícula é zero? Em qual instante de tempo (t>0) 
a aceleração da partícula é zero? 
 
 
 
[2] (2,00) Um sujeito joga uma bola de massa m para cima, exatamente na vertical, com velocidade 
inicial vy = 45 m/s. Considere que a aceleração é constante (ay = - g = - 10 m/s2). 
(a) Quanto tempo demora para que a bola volte para as mãos do sujeito? 
(b) Qual é a altura máxima atingida pela bola? 
(c) Qual é a velocidade da partícula no ponto mais alto da trajetória? Qual a aceleração neste ponto? 
(d) Faça esboços de gráficos de y(t), vy(t) e ay(t) para o intervalo correspondente ao instante inicial e o 
instante final. 
 
 
 
[3] (2,00) As coordenadas de um objeto que se move em apenas 2 dimensões são: x(t) = 0,4.t2 - 5.t + 2 
e y(t) = 0,3.t2 - 6.t + 3. 
(a) Escreva o vetor posição r(t). Calcule o módulo do vetor posição quando t=0 segundo. 
(b) Determine o vetor velocidade v(t). Calcule o módulo do vetor velocidade quando t=1 segundo. 
(c) Determine o vetor aceleração a(t). Calcule o módulo do vetor aceleração quando t=2 segundos. 
(d) Faça esboços dos vetores r(t), v(t) e a(t) quando t=0. 
(e) Determine os ângulos entre r(t) e o eixo x, entre v(t) e o eixo x e entre a(t) e o eixo x, quando t=0. 
 
 
 
[4] (2,00) Um tanque de guerra arremessa uma bomba com velocidade inicial v0=82 m/s. O vetor 
velocidade inicial faz um ângulo θ=45o com a horizontal. O tanque consegue atingir qual distância, em 
linha reta, do ponto localizado na mesma altitude em que se encontra. Qual é o tempo necessário para 
que a bomba alcance este ponto? Use sen45o= cos45o = √2 / 2 e g= - 10m/s2. 
 
 
 
[5] (2,00) Um objeto se move com velocidade escalar constante numa trajetória circular no sentido 
horário num plano xy com centro na origem. No instante t=0 o objeto tem suas componentes da posição 
dadas por x=2 m, y=2 m, e suas componentes da velocidade dadas por vx = 3 m/s, vy = - 3 m/s. 
(a) Determine as componentes da aceleração, ax e ay. 
(b) Escreva os vetores r(t), v(t) e a(t). 
(c) Faça um esboço de trajetória do objeto e indique os vetores posição, velocidade e aceleração no 
instante t=0. 
 
 
 
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