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DISCIPLINA: FÍSICA I INSTITUTO DE FÍSICA - INFI/UFMS Prof: Clóvis LISTA 2: MOVIMENTO RETILÍNEO Um móvel percorre 2,5 km em 9 min e depois leva 30 min para retornar ao ponto de partida. Calcular a velocidade média do móvel: a) nos primeiros 9 min; b) nos 30 min finais; c) em todo o percurso. R: a) 4,63 m/s; b) -1,39 m/s; c) 0 m/s. Um veículo anda em linha reta com uma velocidade média de 80 km/h durante 2,5 h e depois, com uma velocidade média de 40 km/h durante 1,5 h. Calcule: a) o deslocamento do veículo durante as 4 h; b) a velocidade média em todo o percurso. R: a) 2,6x105 m; b) 18,05 m/s. Um móvel trafega a 40 km/h durante os primeiros 50 km de uma viagem de 100 km. Calcule qual deve ser a velocidade média do móvel nos 50 km restantes para que a média em todo o percurso seja de 50 km/h. R: 18,52 m/s. Um veículo de 5 m de comprimento andando a 120 km/h encontra um caminhão de 30 m de comprimento andando a 100 km/h no mesmo sentido. Calcule: a) o tempo de ultrapassagem; b) a distância percorrida pelo veículo; c) o tempo de ultrapassagem caso os móveis estivessem andando em sentidos opostos e a distância percorrida pelo veículo neste caso. R: a) 6,3 s; b) 209,9 m; c) 0,572 s; 19,07 m. Um veículo passa a 100 km/h em frente a um posto policial. Imediatamente o veículo da polícia sai atrás do infrator, acelerando a 5,0 m/s2. Calcule: a) o tempo necessário para a polícia alcançar o infrator; b) a velocidade do carro da polícia ao alcançar o infrator; c) a distância percorrida pelos veículos até o momento do encontro. R: a) 11,11 s; b) 55,56 m/s; c) 308,6 m. Uma partícula parte da origem e se desloca com v = 0,5 t2, onde as unidades estão no SI. Determine: a) o deslocamento para o intervalo de 1 a 4 s; b) verifique se a velocidade média é igual a média entre as velocidades inicial e final; c) faça os gráficos da posição, da velocidade e da aceleração em função do tempo para t entre 0 e 4 s. R: a) 10,5 m; b) não. A posição de uma partícula movendo-se em linha reta é dada por x = 3t – 4t2 + t3, onde x é dado em metros e t em segundos. Calcule: a) a posição da partícula nos instantes 1, 2, 3 e 4 s; b) o deslocamento da partícula entre os instantes t = 0 e t = 4 s; c) a velocidade média para o intervalo de tempo compreendido entre os instantes t = 0 e t = 4 s; d) a velocidade escalar média neste mesmo intervalo de tempo. R: a) 0; -2; 0 e 12m; b) 12m; c) 3 m/s; d) 4 m/s. Uma partícula move-se na direção x de acordo com a seguinte equação x = 50t + 10t2, onde x é dado em metros e t em segundos. Calcule: (a) a velocidade média da partícula durante o intervalo de 0 a 3 segundos do seu movimento; (b) a velocidade instantânea da partícula para t = 3,0s e (c) a aceleração instantânea da partícula para t = 3,0s. R: a) 80 m/s; b) 110 m/s; c) 20 m/s2. Um avião, para aterrissar em um porta-aviões dispõe de 70 m de pista. Se a velocidade com que ele chega for de 60 m/s, calcule: a) a aceleração na aterrissagem, supondo que seja constante; b) o tempo de aterrissagem, se o mesmo ocupa a pista inteira. R: a) -25,71 m/s2; b) 2,33 s. Dois trens em vias paralelas estão inicialmente parados a 40 m de distância um do outro. O trem da esquerda acelera para a direita a 1,4 m/s2. O da direita acelera para a esquerda a 2,2 m/s2. Calcule: a) o tempo para o encontro; b) distância percorrida pelo trem da esquerda até encontrar o outro. R: a) 4,71 s; b) 15,556 m. 11- Um parafuso se desprende do piso de um elevador que está subindo com velocidade constante de 6 m/s. O parafuso chega ao fundo do poço em 3 s. Determine: a) a altura que estava o elevador no instante em que o parafuso se desprendeu; b) a velocidade do parafuso ao atingir o fundo do poço; c) a altura máxima atingida pelo parafuso. R: a) 26,15 m; b) -23,4 m/s; c) 27,94 m. 12 - Um foguete é lançado verticalmente e sobe com uma aceleração constante de 20 m/s2 durante um minuto. O seu combustível acaba e ela continua a mover-se como uma partícula em queda livre. Calcule: a) a altura máxima atingida pelo foguete; b) o tempo total decorrido entre o lançamento até o retorno ao solo. R: a) 109469,4 m; b) tar 331,92 s. 13 - Um veículo se movimenta em uma estrada retilínea. No instante t = 0 ele está com uma velocidade de 10 m/s, no sentido positivo do eixo x e na posição 50 m. A aceleração em função do tempo é dada por: . Determinar: a) as equações da posição e da velocidade em função do tempo; b) o instante em que a velocidade atinge o valor máximo; c) a velocidade máxima; d) a posição do veículo quando sua velocidade é máxima. R: a) v(t) =10+2t-0,05t2; x(t)=50+10t+t2-0,0166t3; b) 20 s; c) 30 m/s; d) 516,6 m. 14 – A aceleração de um móvel em uma trajetória retilínea é dada por: . No instante 1,0 segundo o móvel se encontra na posição m, com uma velocidade +20 m/s. Para o instante 10 segundos, determine: a) a velocidade do móvel; b) a posição do móvel. R: a) -376 m/s; b) -1126 m. 15 – A velocidade de um veículo é dada por: . Determinar: a) a aceleração no instante 10 s; b) o tempo para o veículo se deslocar 500 m. R: a) 1,22 m/s2; b) 21,1 s.
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