P1 FÍSICA I

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA 
CENTRO DE JOINVILLE 
SEMESTRE 2016/2 
EMB5034 – FÍSICA I 
PROVA 01 (05/10/2016) 
 
Nome:__________________________________________________ Matrícula:________________ 
 
 
Questão 1 (4,0 ptos). Um jogador de basquete lança a bola com um ângulo da velocidade inicial de 
 , a uma altura de . Qual deve ser a velocidade inicial de lançamento se , 
 e . 
 
 
 
Questão 2 (3,0 ptos). Se um carrossel gira com velocidade constante, qual é a aceleração centrípeta 
do cavalo, a uma distância do centro de rotação, para velocidade linear de e 
quanto tempo leva para completar uma volta? 
 
 
 
 
Questão 3 (3,0 ptos). Um barco pretendia atravessar o rio e chegar no ponto A, mas ao fazê-lo chega 
no ponto B. Se a velocidade relativa do barco em relação á água é de 5m/s constante (Norte) e a 
correnteza do rio é de 2m/s (Leste), qual é a distância entre os pontos A e B? 
2 
 
 
 
 
 
 
Formulário 
 
Derivada de polinômio 
 
 
( ) 
 
Cinemática de partícula 
 ⃗( ) 
 ⃗
 
 
 ⃗( ) ⃗ ⃗ 
 ⃗
 ⁄ 
 ⃗( ) ⃗ ⃗ 
 ⃗⃗
 
 
 
Rotação 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Movimento relativo 
 ⃗ ⃗ ⃗ 
 
Conversão de unidades 
 
 
 
 
 
 
3 
 
Solução 
 
1) 
 
a) Sistema de coordenadas 
 
 
b) Velocidade inicial 
 ⃗ ̂ ̂ ( ̂ ̂) 
 
c) Cinemática na direção x 
Hipótese: sem resistência do ar, então a velocidade na horizonta é constante: 
 
 
Como o deslocamento na direção x, para uma velocidade constante, é: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 (equação I) 
 
d) Cinemática na direção y 
Para uma queda livre com a aceleração da gravidade (g): 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 (equação II) 
 
e) Sistema de equações 
Substituindo a equação I na equação II, tem-se, 
 (
 
 
) 
 
 
(
 
 
)
 
 
 
 ( ) 
 
 
(
 
 
)
 
 
 
 
 
 ( )
 
 ( ) [ ( )]
 
 ( ) 
 ( ) [ ( )]
 
 
 
 
 ⁄ 
 
 
4 
 
2) 
 
a) Movimento de rotação 
 
A velocidade angular é , portanto 
 
 
 
 
 
 ⁄ 
 
b) Aceleração centrípeta 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ⁄
 
 
c) Tempo para completar um ciclo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3) 
 
a) Sistema de coordenadas 
 
 
b) Movimento relativo 
O movimento do barco em relação à água (velocidade do barco para um observador na água parada) é 
 ⃗ ̂ [ ], enquanto que a velocidade da água é ⃗ ̂[ ]. Portanto, a velocidade absoluta do 
barco, do ponto de vista de um observador inercial, é 
 
 ⃗ ⃗ ⃗ ̂ ̂, ou seja, 
 
 e . 
 
c) Cinemática de partícula 
 Para o movimento em y, com velocidade constante 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Para o movimento em x, com velocidade constante