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Física Geral e Experimental I 1a. Lista de Exercícios - Cinemática 1) Um automóvel passou pelo marco 30 km de uma estrada às 12 horas. A seguir, passou pelo marco 150 km da mesma estrada às 14 horas. Qual a velocidade média desse automóvel entre as passagens pelos dois marcos? R:60 km/s 2) O limite de velocidade de uma rodovia passa de 88,5 km/h para 105 km/h. Que tempo é economizado por quem viaje entre duas cidades distantes 700km ligadas por esta rodovia, se passamos a viajar com a velocidade maior. R: 1,24h 3) Dois móveis, A e B, movimentam-se de acordo com as equações horárias xA = -20 + 4t e xB = 40 + 2t, no S.I. Determine o instante e a posição de encontro dos móveis. R: t=30s, x=100m 4) Numa noite de neblina, um carro, sem nenhuma sinalização, percorre um trecho retilíneo de uma estrada com velocidade constante de 6 m/s. Em um certo instante, uma moto com velocidade constante de 8 m/s está 12 m atrás do carro. Quanto tempo após esse instante a moto poderá chocar-se com o carro? R: t=6s 5) O gráfico ao lado indica a posição de um móvel no decorrer do tempo, sobre uma trajetória retilínea. Determine: a) a velocidade do móvel. b) a função horária da posição em função do tempo R: v=10m/s; (b) s = 10 + 10t 6) A figura abaixo mostra a variação do espaço com um tempo para um determinado objeto. (a) Qual a velocidade do objeto em t = 6s? (b) Qual a velocidade em t = 14 s? (c) Qual a velocidade em t = 1s? (d) Qual a velocidade em t = 9 s? R: (a) 0; (b) 0; (c) 4m/s 7) Um carro em movimento adquire velocidade que obedece à expressão v=10-2t (no SI). Pede-se: a) a velocidade inicial; b) a aceleração; c) a velocidade no instante 6s. R: (a) 10m/s; (b) -2m/s²; (c) -2m/s 8) Um móvel parte da posição inicial -20m com velocidade de -1m/s e aceleração de 2 m/s². Determine: (a) Sua função horária de movimento. (b) A função horária da velocidade. (c) Qual o valor da velocidade e da posição em t = 10 s? R: (a) s = -20 -t + t² 9) Um múon (uma partícula elementar) é lançado com velocidade escalar inicial de 5.2 x 106 m/s em uma região onde um campo elétrico produz uma aceleração de 1.3 x 1014 m/s de sentido oposto ao da velocidade inicial. Que distância percorre o múon até parar? R: 0,104m 10) Um móvel A trafega em uma avenida retilínea com velocidade constante de 36 km/h quando passa por um móvel B, parado. Neste instante, o corpo B inicia um movimento com aceleração constante de 2m/s2. a)Determine quanto tempo leva para que os dois corpos se encontrem novamente. b) determine o deslocamento total de B até o encontro. R: (a) t = 10s; (b) 100 m 11) Uma menina, na margem de um rio, deixa cair uma pedra que demora 5s para chegar à superfície da água. Sendo a aceleração local da gravidade igual a g=9,8 m/s2, determine a distância percorrida pela pedra. R: 122,5m 12) Um gato consegue sair ileso de muitas quedas. Suponha que a maior velocidade com a qual ele possa atingir o solo sem se machucar seja 8 m/s. Então, desprezando a resistência do ar, qual a altura máxima de queda para que o gato nada sofra? ( g=9,8 m/s2). R: 3,3 m 13) Um objeto é lançado do solo para cima, no ar, com uma velocidade inicial vertical de 30m/s. O objeto sobe até o seu ponto mais alto, a aproximadamente 45 m do solo, em 3 segundos; então, ele cai ao solo em mais 3 segundos, chocando-se com uma velocidade de 30m/s. Qual a média da intensidade da velocidade do objeto durante este intervalo de 6 segundos? R: 15m/s (média da intensidade da velocidade é diferente de velocidade média) 14) Com que velocidade uma bola deve ser lançada verticalmente para cima a fim de alcançar a altura máxima de 53.7 m? Quanto tempo ela fica no ar? R: v = 1052,52 m/s (b) t = 107,4 s 15) Um projétil é disparado com velocidade inicial de 30 m/s, fazendo um ângulo de 60o com a horizontal. Qual a velocidade no ponto mais alto? Qual a distância máxima percorrida? R: v = vx = 15m/s ; s = 79,5 m 16) Um rifle está apontando horizontalmente para um alvo a 30,5 m de distância. O projétil o atinge 1,9 cm abaixo do ponto central. (a) Qual o tempo de vôo do projétil? (b) Qual a velocidade de saída do projétil? R: t = 3.05 s; (b) v = 10 m/s 17) Uma pedra é lançada com uma velocidade de 20 m/s fazendo um ângulo de 40o com a horizontal. Determine os deslocamentos horizontais e verticais (a) 1,1 s após o lançamento. (b) 5 s após o lançamento. R: (a) x = 18m, y=8,21 m 18) Uma bola de beisebol sai da mão do lançador horizontalmente com uma velocidade de 160 km/h. A distância até o rebatedor é 18,0 m. (a) Quanto tempo demora para que a bola percorra os primeiros 9 m? E os 9 m restantes? (b) Qual a distância percorrida verticalmente por esta bola durante os primeiros 9 m do percurso horizontal? E durante os 9 m restantes? (c) Por que estas duas quantidades não são iguais? R: (a) 0,2 s (b) 0,2 s (c) -0,196 m (d) -0,588 m (e) porque existe aceleração na direção y 19) Uma bola é atirada horizontalmente de uma altura de 20 m e atinge o solo com uma velocidade três vezes maior do que a inicial. Qual era a velocidade inicial? R: v = 138,6 m/s
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