Lista 01 Física Mecânica

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LISTA DE EXERCÍCIOS 01 – FÍSICA MECÂNICA 
 
01) Um paraquedista, descendo na vertical, deixou cair sua lanterna quando estava a 90 m do solo. A lanterna 
levou 3 segundos para atingir o solo. Qual era a velocidade do paraquedista, em m/s, quando a lanterna foi 
solta? 
02) Um caminhão tanque desloca-se numa estrada reta com velocidade constante de 72,0 km/h. Devido a um 
vazamento, o caminhão perde água à razão de uma gota por segundo. O motorista, vendo um obstáculo, freia 
o caminhão uniformemente, até parar. As manchas de água 
deixadas na estrada estão representadas na figura a seguir. 
Determine o valor do módulo da desaceleração durante a 
frenagem do caminhão (em m/s2). 
03) O sistema GPS (Global Positioning System) permite localizar 
um receptor especial, em qualquer lugar da Terra, por meio de sinais 
emitidos por satélites. Numa situação particular, dois satélites, A e B, 
estão alinhados sobre uma reta que tangencia a superfície da Terra 
no ponto O e encontram-se à mesma distância de O. O protótipo de 
um novo avião, com um receptor R, encontra-se em algum lugar dessa 
reta e seu piloto deseja localizar sua própria posição. 
Os intervalos de tempo entre a emissão dos sinais pelos satélites A e 
B e sua recepção por R são, respectivamente, tA = 68,5 ms e tB = 
64,8 ms. Desprezando possíveis efeitos atmosféricos e considerando 
a velocidade de propagação dos sinais como igual à velocidade c da luz no vácuo, determine: (a) A distância 
D, em km, entre cada satélite e o ponto O. (b) A distância X, em km, entre o receptor R, no avião, e o ponto O. 
(c) A posição do avião, identificada pela letra R, localizando-a no esquema anterior. 
04) Um trem composto de uma locomotiva de comprimento L e de 19 vagões, todos também de comprimento 
L, está se deslocando, com aceleração constante, em um trecho da ferrovia. Um estudante, parado à margem 
da estrada e munido de equipamento adequado, mediu a velocidade do trem em dois instantes: v i = 15 m/s 
quando passou por ele a extremidade dianteira do trem e, 20 segundos mais tarde, vf = 25 m/s, quando ele 
passou a extremidade traseira. Determine em metros, o comprimento L de cada vagão. Despreze o espaço 
entre os vagões. 
05) Um helicóptero, cuja altura da cabine é 1,5 m, sobe verticalmente com velocidade constante. Num dado 
instante, solta-se, do alto da cabine, um parafuso que leva 0,5 segundo para atingir o piso do helicóptero. 
Determine a velocidade do helicóptero em relação à Terra. 
06) Uma norma de segurança sugerida pela concessionária de uma auto-estrada recomenda que os motoristas 
que nela trafegam mantenham seus veículos separados por uma "distância" de 2,0 segundos. (a) Qual é essa 
distância, expressa adequadamente em metros para veículos que percorrem a estrada com a velocidade 
constante de 90 km/h? (b) Suponha que, nessas condições, um motorista freie bruscamente seu veículo até 
parar, com aceleração constante de módulo 5,0 m/s2, e o motorista de trás só reaja, freando seu veículo, depois 
de 0,50 s. Qual deve ser a aceleração mínima do veículo de trás para não colidir com o da frente? 
07) Uma experiência simples, realizada com a participação de duas pessoas, permite medir o tempo de reação 
de um indivíduo. Para isso, uma delas segura uma régua de madeira, de 1m de comprimento, por uma de suas 
extremidades, mantendo-a pendente na direção vertical. Em seguida pede ao colega para colocar os dedos em 
torno da régua, sem tocá-la, próximos da marca correspondente a 50 cm, e o instrui para agarrá-la tão logo 
perceba que foi solta. Mostre como, a partir da aceleração da gravidade (g) e da distância (d) percorrida pela 
régua na queda, é possível calcular o tempo de reação dessa pessoa. 
08) Um balão meteorológico é solto e sobe verticalmente de modo que sua distância y(t) do solo durante os 10 
primeiros segundos de vôo é dada por y(t) = 6 +2t+t2, na qual y(t) é contada em metros e t em segundos. 
Determine a velocidade do balão quando: (a) t = 1, t = 4 e t = 8 (b) no instante em que o balão está a 50 metros 
do solo. 
09) Uma partícula move-se ao longo de uma reta horizontal, de acordo com a equação em unidades SI: 
1242 23  tttx
 
a) Determine os intervalos de tempo nos quais a partícula se move para a direita e para a esquerda. 
b) Determine também o instante no qual ela inverte o seu sentido. 
10) De duas cidadezinhas ligadas por uma estrada reta de 10 km de comprimento, partem simultaneamente, 
uma em direção à outra, duas carroças, puxadas cada uma por um cavalo e andando à velocidade de 5 km/h. 
No instante de partida, uma mosca, que estava pousada na testa do primeiro cavalo, parte voando em linha 
reta, com velocidade de 15 km/h e vai pousar na testa do segundo cavalo. Após um intervalo de tempo 
desprezível, ela parte novamente e volta, com a mesma velocidade de antes, em direção ao primeiro cavalo, 
até pousar em sua testa. E assim prossegue nesse vaivém, até que os dois cavalos se encontram e a mosca 
morre esmagada entre as duas testas. Quantos quilômetros percorreu a mosca? 
 
11) Uma partícula move-se de modo que a sua posição como função do tempo, em unidades SI, é 
  ktjtitr ˆˆ4ˆ 2 
 
Escreva as expressões para: (a) sua velocidade e (b) sua aceleração como função do tempo. 
12) Um projétil é lançado obliquamente no ar, com velocidade inicial vo = 20 m/s, a partir do solo. No ponto mais 
alto de sua trajetória, verifica-se que ele tem velocidade igual à metade de sua velocidade inicial. Qual a altura 
máxima, em metros, atingida pelo projétil? (Despreze a resistência do ar). 
 
 
 
 
BOA DIVERSÃO!