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Prof. Carlos López Exercícios de Física I 1. Use os prefixos estudados em sala para expressar (a) 106 fones; (b) 10-6 fones; (c) 10- 18 móveis; (d) 10-2 mentais (e) 10-3 tares. 2. Alguns prefixos das unidades do SI são usados na linguagem coloquial. (a) quanto ganha por semana um funcionário cujo salário anual é kR$ 36 (36 quilorreais)? (b) O prêmio de uma loteria é 10 megarreais, que serão pagos em parcelas iguais durante vinte anos. Quantos reais o Felizardo vai receber por mês? 3. Um ônibus espacial está em órbita em torno da terra a uma altitude de 300 km. A que distância se encontra da terra (a) em milhas (b) em milímetros? 4. Qual é sua altura em pés e polegadas? 5. Calcule quantos quilômetros têm 20,0 mi usando apenas os seguintes fatores de conversão: 1 mi = 5280 ft, 1 ft =12 in, 1in= 2,54 cm, 1m = 100 cm e 1 km = 1000m. 6. Uma unidade de área usada frequentemente pelos agrimensores é o hectare, definido como 104 m2. Num ano, uma certa mina de carvão a céu aberto consome 75 hectares de terra até uma profundidade de 26 m. Qual o volume de terra removido durante esse período, em quilômetros cúbicos? 7. Os fabricantes de uma certa marca de tinta garantem que ela é capaz de cobrir 460 ft2/gal. (a) Expresse este número em metros quadros por litro. (b) Expresse este número nas unidades fundamentais do SI. (c) Qual o inverso da unidade original, e qual o seu significado físico? 8. Enrico Fermi uma vez observou que um tempo de aula de (50 min) é aproximadamente igual a 1,0 microsséculo. Qual é a duração de 1,0 microsséculo em minutos e qual o erro percentual da aproximação usada por Fermi? 9. Um certo relógio de pêndulo (com mostrador de 12 horas) adianta 1,0 min/dia. Depois de acertar o relógio, quanto tempo devemos esperar para que ele volte a marcar a hora correta? 10. (a) Supondo que a densidade (massa/volume) da água seja exatamente 1 g/cm3, calcule a densidade da água em quilogramas por metro cúbico (kg/m3). (b) Suponha que são necessárias 10 h para esvaziar um recipiente com 5700 m3 de água. Com que rapidez a água está escoando, em quilogramas por segundo? 11. Os grãos de areia de uma praia da Califórnia têm um raio médio de 50,0 µm e são feitos de dióxido de silício, 1,0 m3 do qual possui massa de 2600 kg. Que massa de grãos de areia teria uma área superficial total igual à superfície de um cubo com 1,0 m de lado? 12. Carl Lewis corre os 100 m rasos em cerca de 10 s, e Bill Rodgers corre a maratona (42,19 km) em cerca de 2h 10 min. (a) Qual a velocidade escalar media deles? (b) Se Lewis pudesse manter a sua velocidade durante uma maratona, em quanto tempo cruzaria a faixa de chegada? 13. Um piscar de olhos dura, em média, 100 ms. Que distância um Mig-25 “Fosbat” voará, durante um piscar de olhos do piloto, se a velocidade média do avião é de 3395,0 km/h? 14. Durante um espirro, os olhos podem se fechar por até 0,50 s. Se você está dirigindo um carro a 90 km/h e espirra, de quanto o carro pode se deslocar até você abrir novamente os olhos? 15. A figura abaixo é o gráfico, em milhões de anos. Da idade de um antigo sedimento, em função da distância a uma determinada Prof. Carlos López elevação oceânica. O material, no fundo do mar, se afasta dessa elevação a uma velocidade aproximadamente constante. Qual a velocidade escalar. Em centímetros por ano, com que esse material se afasta? 16. Um automóvel viaja em uma estrada retilínea por 40 km, à velocidade de 30 km/h. Em seguida, continuando no mesmo sentido, percorre outros 40 km a 60 km/h. (a) Qual é a velocidade média do carro durante este percurso de 80 km? (Suponha que o carro se move no sentido positivo de x.) (b) Qual é a velocidade escalar média? (c) Trace o gráfico de x em função de t e mostre como calcular a velocidade média a partir do gráfico. 17. A figura abaixo mostra as trajetórias de quatro objetos de um ponto inicial a um ponto final, todas no mesmo intervalo de tempo. As trajetórias passam por três linhas retas igualmente espaçadas. Coloque as trajetórias na ordem (a) da velocidade média dos objetos e (b) da velocidade escalar média dos objetos, começando pelo maior. 18. A figura abaixo mostra a velocidade de uma partícula que se move em um eixo x. Determine (a) o sentido inicial e (b) o sentido final do movimento. (c) A velocidade da partícula se anula em algum instante? (d) A aceleração é positiva ou negativa? (e) A aceleração é constante ou variável? 19. A figura abaixo mostra a velocidade de uma partícula que se move em um eixo. O ponto 1 é o ponto mais alto da curva; o ponto 4 é o ponto mais baixo; os pontos 2 e 6 estão na mesma altura. Qual é o sentido do movimento (a) no instante t = 0 e (b) no ponto 4? (c) Em qual dos seis pontos numerados a partícula inverte o sentido do movimento? (d) Coloque os seis pontos na ordem do módulo da aceleração, começando pela maior. 20. Debruçando no parapeito de uma ponte, você deixa cair um ovo (com velocidade inicial nula) e atira um segundo ovo para baixo. Qual das curvas da figura abaixo corresponde à velocidade v(t) (a) do ovo que caiu, (b) do ovo que foi atirado? ( As curvas A e B são paralelas, assim como as curvas C,D e E e as curvas F e G.) Prof. Carlos López Gabarito 3). (a) 186 mi; (b) 3,0x108 mm. 5). 32,2 km. 6). 0,020 km3 7). (a) 11 m2/L; (b) 1,13x104 m-1; (c) 2,17x10-3 gal/ft2 8). 52,6 min; 5,2 %. 9). 720 dias. 10). (a) 103 kg/m3; (b) 158 kg/s. 11). 0,260 kg. 12). (a) Lewis: 10,0 m/s; Rodgers: 5,41 m/s (b) 1h 10 min. 13). 94 m. 14). 13 m. 15). 2 cm/ano. 16). (a) +40,0 km/h; (b) 40,0 km/h. 17). (a) todas iguais; (b) 4,1 e 2, 3 18). (a) negativo; (b) positivo; (c) sim; (d) positiva; (e) constante. 19). (a) positivo; (b) negativo; (c) 3 e 5; (d) 2 e 6, 3 e 5, 1 e 4. 20). (a) D; (b) E.
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