Lista 1 Cinemática

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Disciplina: Física Geral e Experimental (FIS010 e FIS013) 
Cursos: QLI e BLI – 2° semestre/2017 
Professor: João Ricardo Neves da Silva 
 
 
 
 
1ª Lista de exercícios 
Movimento Uniforme e Uniformemente Acelerado 
 
Entregar dia 28/09/2017 
 
 
1- Um motorista viaja ao longo de uma estrada reta desenvolvendo uma velocidade de 15m/s 
quando resolve aumentá-la para 35m/s usando uma aceleração constante de 4m/s2 . 
Permanece 10s com essa velocidade, quando resolve diminuí-la para 5m/s usando uma 
aceleração constante de 10m/s2. Trace os gráficos de x versus t, v versus t e a versus t 
para o todo o movimento mencionado. 
 
 
2- Não confunda velocidade média com a média de um conjunto de velocidades (média das 
velocidades). Calcule a velocidade média de um atleta nos seguintes casos. 
a) O atleta anda 150m com velocidade de 1,5m/s depois corre 100m com velocidade de 
4m/s ao longo de uma pista retilínea. 
b) O atleta anda 2 minutos com velocidade de 1,5m/s e a seguir corre durante 3 
minutos com velocidade de 4,5m/s ao longo de um caminho em linha reta. 
 
 
3- Um jato, em manobra anti-radar, voa, horizontalmente a 35m acima do solo. De repente, o 
avião está diante de uma leve inclinação de 4,30 no terreno, um obstáculo difícil de 
detectar. Veja a Figura 1. Quanto tempo o piloto tem para fazer a correção da aeronave, de 
modo a evitar a colisão com o solo? A velocidade do avião é de 1300km/h. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1 
 
 
4- Qual a posição final de um corredor, cujo gráfico velocidade x tempo é dado pela Figura 2, 
16 segundos após ter começado a correr? 
Disciplina: Física Geral e Experimental (FIS010 e FIS013) 
Cursos: QLI e BLI – 2° semestre/2017 
Professor: João Ricardo Neves da Silva 
 
 
 
Figura 2 
 
 
 
5- (a) A posição de uma partícula é dada por x = 20t – 5t3, com x em metros e t em segundos. 
Quando, se ocorrer, a velocidade da partícula é zero? (b) Quando a aceleração é zero? (c) 
Quando a aceleração é negativa? Positiva? (d) Trace o gráfico de x(t), v(t) e a(t). 
 
6- Calcule a força necessária para manter um objeto pontual de 6,0 N de peso em equilíbrio 
quando também é submetido, a.) a uma força vertical para cima de 5,0 N e b.) a uma força 
horizontal de 5,0 N. 
 
 
7- Em uma estrada seca, um carro com pneus em bom estado é capaz de frear com uma 
desaceleração de 4,92m/s2 (suponha constante). 
a) Viajando inicialmente a 24,6m/s, em quanto tempo esse carro conseguirá parar? 
b) Que distância percorre nesse tempo? 
c) Faça os gráficos x versus t e v versus t para a desaceleração. 
 
 
8- Os freios de um carro são capazes de produzir uma desaceleração de 5,2m/s2. 
a) Se você está dirigindo a 140km/h e avista, de repente, um posto policial, qual o 
tempo mínimo necessário para reduzir a velocidade até o limite permitido de 80km/h 
? 
b) Trace o gráfico x versus t e v versus t para esta desaceleração. 
 
 
9- Partindo do repouso em uma estação, um trem acelerou durante 75 segundos, até atingir a 
velocidade de 15 m/s. manteve a velocidade constante durante 240 s e desacelerou durante 
60 segundos, até parar na estação seguinte. 
a.) Faça o gráfico da velocidade do trem em função do tempo. 
b.) Calcule a aceleração e a distância percorrida nas três partes do percurso. 
Disciplina: Física Geral e Experimental (FIS010 e FIS013) 
Cursos: QLI e BLI – 2° semestre/2017 
Professor: João Ricardo Neves da Silva 
 
 
c.) Calcule a distância entre as duas estações e a velocidade média do tem durante o 
percurso. 
 
 
10- Do cano de um chuveiro, a água pinga no chão, 200 cm abaixo. As gotas caem em 
intervalos regulares, e a primeira gota bate no chão, no instante em que a quarta gota 
começa a cair. Determine as posições da segunda e terceira gotas, no instante em que a 
primeira gota bate no chão. 
 
 
 
11- Uma bola de aço cai do telhado de uma construção, e, ao passar por uma janela de 
1,20m leva 0,125s para cruzá-la de alto a baixo. A bola sofre uma colisão perfeitamente 
elástica com a calçada e retorna, passando pela mesma janela, de baixo para cima, em 
0,125s (o movimento de subida é o inverso do de descida). O tempo decorrido abaixo da 
base da janela é de 2,00s. Qual a altura da construção? 
 
 
12- Suponha que um advogado contrate você para opinar sobre um problema 
relacionado com física, surgido em um dos seus casos. A questão seria saber se um 
motorista excedeu ou não a velocidade limite de 60km/h, antes de fazer uma parada de 
emergência ao aplicar os freios do veículo. As marcas do pneu na estrada, produzidas pelo 
deslizamento das rodas tinham o comprimento de 8m. O inspetor fez o cálculo da 
velocidade do automóvel levando em consideração que a desaceleração produzida pelos 
freios não poderia exceder, em módulo, o valor de g e deteve o motorista por excesso de 
velocidade. Refaça os cálculos do inspetor e verifique se estes cálculos estavam corretos ou 
não. Com base na hipótese de que a desaceleração era igual a g, qual seria a velocidade do 
automóvel no momento da aplicação dos freios. 
 
 
13- Uma pedra é largada de uma ponte a 43m acima do nível da água. Uma outra é 
 
14- A relação entre a posição de um corpo e o tempo é dada por x = A.t2 + B.t +C, 
sendo A = 8m/s2, B = 6m/s e C = 4m. Calcular a velocidade e a aceleração instantâneas em 
função do tempo. 
 
 
15- Um automóvel parte do repouso e acelera 2m/s2. A velocidade atingida é mantida 
durante esses 20s e depois o automóvel desacelera a -3m/s2 até parar. Qual a distância 
percorrida? 
 
16- Uma bola A cai do topo de um edifício no mesmo instante em que uma bola B é 
lançada do solo, verticalmente para cima. Quando as bolas colidem, as velocidades são 
opostas e o valor da velocidade de A é o dobro do valor da velocidade de B. A que fração da 
altura do edifício a colisão ocorre?