FisicaBasicaVol I
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da Silva Rosa 
Departamento de Física - UFMS 
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a) Se as moléculas de amônia possuem uma velocidade média de 500 m/s, explique porque levou 
tanto tempo (10s) para chegar até o detector; 
b) Faça uma estimativa do comprimento da trajetória percorrida pela molécula até atingir o detector; 
c) Determine a velocidade vetorial média Vm = \u2206r/\u2206t da molécula que chegou até o detector, escrita 
em termos das componentes vetoriais no referencial sugerido na Figura 50. 
Figura 112 - Problema 9. 
10 A Figura 113 representa um edifício com 9 andares. Nessa figura, um esboço da planta do 5o andar 
se encontra a direita. Este edifício possui 4 apartamentos iguais por andar e o poço do elevador no 
centro. 
Um visitante toma o elevador no térreo e após 25 s chega até o 5o andar, em seguida caminha em 
linha reta com velocidade constante até o ponto B do apartamento 504 levando para isso mais 5s. 
a) Escreva o vetor deslocamento \u2206r do visitante, desde o instante em que tomou o elevador no 
térreo, até o instante no qual chegou no ponto B, em função das componentes nos eixos Ox, Oy e Oz e 
dos respectivos vetores unitários ex, ey e ez; 
b) Qual a direção que este vetor faz com o plano Oxy? (dê a resposta em graus) 
c) Determine a velocidade vetorial média Vm = \u2206r/\u2206t do visitante. Escreva em termos das 
componentes Ox, Oy e Oz e dos respectivos vetores unitários ex, ey e ez. Determine o seu módulo. 
d) Determine a velocidade escalar média do visitante. 
 
x(m) 
y(m) 
z(m) 
3m 
4m 
detector 
Vidro de amônia 
5m 
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Figura 113 \u2013 Problema 10. 
11 Um avião, após atingir a velocidade de 300 km/h em uma pista horizontal, decola subindo 100 
m a cada 15 s. 
a) Escreva no mesmo referencial o vetor velocidade do avião antes e depois da decolagem; 
b) Demonstre que a trajetória do avião é retilínea. Que ângulo a trajetória do avião faz com a 
pista horizontal? Faça ilustrações. 
c) Determine, em função do tempo, o vetor posição que localiza o avião em relação ao ponto de 
decolagem. Faça ilustrações. 
12 Um satélite orbita a Terra a uma altura constante de 10.000 m do solo, com uma velocidade 
angular \u3c9, constante, completando 1 volta a cada 24 horas no sentido de Oeste para Leste. A 
trajetória do satélite está contida sempre no plano formado pela linha do equador. O tempo 
começa a ser medido a partir do instante que o satélite passa sobre o meridiano de Greenwich, 
isto é meridiano correspondente a 0o. Escreva a posição do satélite em função do tempo, em 
sistemas de coordenadas cartesianas, cilíndricas e esféricas, faça ilustrações. 
13 Represente nos segmentos de trajetórias assinalados na Figura 114, a força média que deve ser 
aplicada na partícula e que resulta na trajetória seguida pela partícula. Os vetores azuis 
representam os momentos lineares nas extremidades dos respectivos intervalos das trajetórias. 
elevador 
B 
10m 
10m 
10m 10m 
501 
504 
502 
503 
térreo 
9
o
 andar 
5
o
 andar 
x(m) 
z(m) 
z(m) 
3 
6 
9 
12 
15 
18 
21 
24 
27 
30 
B 
20 
O 
20 
 
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Figura 114 \u2013 Problema 13. 
14 Represente, vetorialmente, a força média aplica em um segmento da trajetória nos seguintes 
sistemas em movimento, faça ilustrações. 
a) Uma mosca nas pás de um ventilador preso no teto girando com velocidade angular constante; 
b) Uma mosca nas pás de um ventilador que desprendeu em queda livre do teto girando com 
velocidade angular constante. 
c) Uma mosca presa nas pás de uma hélice de avião que voa horizontalmente com velocidade 
constante. 
15 Dois carros A e B possuem massas mA e mB, respectivamente. Ambos descrevem trajetórias 
circulares de raios RB = 2RA (veja a Figura 115). Nas situações a seguir, verifique qual dos carros 
ficou submetido a maior interação com a vizinhança, durante o mesmo intervalo de tempo. 
a) Quando os dois possuem a mesma velocidade VA = VB e mA = mB; 
b) Quando os dois possuem a mesma velocidade angular \u3c9A = \u3c9B e mA = mB; 
c) Qual a relação entre as massas dos dois carros para que os dois sejam submetidos à mesma 
força média, mas com velocidades \u3c9A = \u3c9B? 
d) Qual a relação entre as massas dos dois carros para que os dois sejam submetidos à mesma 
força média, mas com velocidades VA = VB? 
Obs.: represente na figura as respectivas forças médias para cada caso. 
 
a 
b 
c d 
e f 
g 
h 
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Figura 115 - Problema 15. 
16 A trajetória mostrada na Figura 116 corresponde ao lançamento de um projétil, próximo à 
superfície da Terra, sob influência apenas do campo gravitacional, considerado constante. 
Represente o vetor momento angular em escala correta nos pontos assinalados. As linhas 
tracejadas possuem a direção da reta tangente a cada ponto. 
Figura 116 - Problema 16. 
17 - A figura abaixo representa, em vários pontos ao longo da trajetória, o vetor momento linear 
de um avião que fez um looping no ar. Represente o vetor força resultante média em cada 
intervalo da trajetória. Use dois esquadros para fazer as diferenças entre o momento linear em 
uma dada posição e o momento linear na posição consecutiva, obedecendo a seus módulos. 
Considere os intervalos de tempo em cada intervalo da trajetória diferentes, pois a velocidade do 
avião diminui ao subir e depois aumenta ao descer, e os pontos estão distanciados em 
comprimentos de trajetórias iguais. 
A 
B 
RA 
RB 
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Figura 117 - Problema 17. 
18 Uma granada em repouso explode em três pedaços com inércia iguais. Dois dos pedaços saem 
com velocidades iguais e perpendiculares entre si. Represente este movimento e desenhe a 
direção da velocidade do terceiro pedaço. 
a) Qual o momento linear da granada antes de explodir? 
b) Qual o momento linear da granada depois que explodiu? 
c) Qual o momento linear, em módulo, do terceiro pedaço? 
 19 A massa da Terra é 1027 vezes a massa de uma pedra. Considere o plano formado pelo equador 
contido no plano da órbita da Terra em torno do Sol. 
a) O que acontece com a Terra quando você joga a pedra para cima, na região do equador, ao 
meio dia? 
b) O que acontece com a Terra quando a pedra está descendo? 
c) E após colidir com o solo? 
d) Se a pedra estava no seu bolso antes de ser lançada para cima, depois que caiu no chão a 
trajetória da Terra em torno do Sol será a mesma que seria se você não a tivesse jogado? 
Explique e faça ilustrações. 
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20 Nos movimentos abaixo identifique as vizinhanças que causam a variação do módulo da 
velocidade e da direção da velocidade, e represente as respectivas forças no desenho, discutindo 
o local em que são aplicadas. 
Vizinhanças: 
1) Terra 2) Fio 3) Superfície (solo) 4) Ar 5) Trilhos 6) Areia 
a) Pêndulo simples oscilando próximo da superfície da Terra 
 
Módulo da velocidade: ( ) ( ) ( ) 
Direção da velocidade: ( ) ( ) ( ) 
 
b) Um carro descrevendo uma curva de raio R em pista inclinada, com velocidade constante. 
Módulo da velocidade: ( ) ( ) ( ) 
Direção da velocidade: ( ) ( ) ( ) 
 
OBS: Sua