segunda lista fisica

Prévia do material em texto

1 
 
1 
 
 
 
Professor: Luciano Nascimento 
Disciplina: Física Teórica Experimental I 
Turno: Manhã 
Período: 17.2º 
Data: 17.10.17 
Entrega: Dia da AV2 
Aluna: _____________________________________________ Mat.: ___________________ 
Observação: A não entrega desta lista de exercício no dia avaliação, implicará no não recebimento. 
A resolução das questões terá que ser total, com justificativas e cálculos para ter a nota máxima. 
2º Lista de Exercício 
1º As esferas A e B (Figura 1) possuem massas m e 3m, respectivamente. A esfera A é abandonada de 
uma altura h 0,45 m do solo e B está em repouso. Seja g 10 m/s2 a aceleração da gravidade. Determine: 
a) o módulo da aceleração do centro de massa do sistema constituído pelas esferas A e B, enquanto A 
estiver em queda livre. 
b) o módulo da velocidade do centro de massa do sistema, no instante em que a esfera A atinge o solo. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1. As esferas A e B com massas m e 3m. 
 
 
2° Um projétil é disparado sobre um campo horizontal, com uma velocidade inicial de 24,5 m/s sob um 
ângulo de 36,9º,de acordo com a Figura 2. No ponto mais elevado da trajetória o projétil explode e se 
divide em dois fragmentos de massas iguais. Um deles cai na vertical até o solo. Em que ponto outro 
fragmento atinge o solo? 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2. Um projétil sendo disparado sobre um campo horizontal. 
 
3º Na Figura 3,determine o centro de massa de uma haste com uma distribuição uniforme de massa, de 
comprimento L e massa M. 
 
 
 
Figura 3. Um projétil sendo disparado sobre um campo horizontal. 
 
 
 
 
Universidade Estácio de Sá 
Centro de Tecnologia 
Departamento de Engenharia Civil e Produção 
Centro de Tecnologia 
2 
 
2 
 
 
4º Quais são as coordenadas do centro de massa das três partículas que aparecem no desenho a seguir, 
(Ver Figura 3)?. O que acontece com o centro de massa quando, a massa da partícula de cima aumenta 
gradualmente?. No S.I as unidades das distâncias é o metro. 
 
 
 
 
 
 
 Figura 2. Centro de massa das três partículas. 
 
5º Calcule o centro de massa de um quarto de disco de raio R e massa M. 
6º Dois veículos espaciais em órbita estão acoplados. A massa de um deles é de 1. 000 kg e a do outro 2. 
000 kg. Para separá-los, é detonada entre os dois uma pequena carga explosiva, que comunica uma 
energia cinética total de 3. 000 J ao conjunto dos dois veículos, em relação ao centro de massa do sistema. 
A separação ocorre segundo a linha que une os centros de massa dos dois veículos. Com que velocidade 
relativa eles se separam um do outro? 
7º Um atirador, com um rifle de 2 kg apoiado ao ombro, dispara uma bala de 15 g, cuja velocidade na 
boca da arma (extremidade do cano) é de 800 m/s. 
(a) Com que velocidade inicial a arma recua? 
(b) Que impulso transmite ao ombro do atirador? 
(c) Se o recuo é absorvido pelo ombro em 0, 05 s, qual é a força média exercida sobre ele, em N e em 
kgf? 
8º Um canhão montado sobre uma carreta, apontado numa direção que forma um ângulo de 30º com a 
horizontal, atira uma bala de 50 kg, cuja velocidade na boca do canhão é de 300 m/s. A massa total do 
canhão e da carreta é de 5toneladas. (a) Calcule a velocidade inicial de recuo da carreta. (b) Se o 
coeficiente de atrito cinético é 0, 7, de que distância a carreta recua?. 
9º Dois sacos de açúcar idênticos são ligados por uma corda de massa desprezível, que passa por uma 
roldana sem atrito, de massa desprezível, com 53.10
-8 
mm de diâmetro. Os dois sacos estão no mesmo 
nível e cada um possui originalmente uma massa de 850,23g. 
 a) Determine a posição horizontal do centro de massa do sistema. 
b) Suponha que 55.10
-7
mg de açúcar são transferidos de um saco para outro, mas os sacos são 
mantidos nas posições originais. Determine a nova posição horizontal do centro de massa. 
c) Os dois sacos são liberados. Em que direção se move o centro de massa? 
10º Dois blocos de massas 5 kg e 16 kg respectivamente, ligados por uma mola, estão em repouso em 
uma superfície sem atrito. Em certo instante são projetado um na direção do outro de tal forma que o 
3 
 
3 
 
bloco de 5 kg viaja inicialmente com uma velocidade de 12,78 m/s em direção ao centro de massa, que 
permanece em repouso. Qual a velocidade inicial do outro bloco?.