Lista 4 Lançamento Obliquo e Movimento Circular Uniforme

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FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL I 
Prof. Fábio Esteves da Silva 
 
Lista 4 – Lançamento Obliquo e MCU 
 
1) Um corpo é lançado, do solo para cima, Segundo um ângulo de 60º com a horizontal, com 
velocidade de 400 m/s. Admitindo-se g = 10 m/s
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, pedem-se: 
a) o tempo que o corpo leva para atingir a altura máxima em relação ao solo; 
b) a altura máxima 
c) o tempo gasto para atingir o solo; 
d) o alcance; 
e) a velocidade do corpo no instante 8 s. 
 
2) Um gafanhoto adulto pode saltar até 0,80 m com um ângulo de lançamento de 45º. 
Desprezando a resistência do ar e a força de sustentação aerodinâmica sobre o gafanhoto, 
calcule quantos segundos ele permanecerá em vôo. Resp: 0,4 s 
 
3) Um projétil é lançado do solo numa direção que forma um ângulo com a horizontal. Sabe-
se que ele atinge uma altura máxima de 15 m e que sua velocidade no ponto de altura máxima 
é 10 m/s. Determine a sua velocidade inicial e o ângulo de lançamento. Adote g = 10 m/s2. 
Resp: 20 m/s e 60º 
 
4) Um golfista arremessa a bola a uma distância de 80 m, a partir do solo, sob um ângulo Θ, 
num campo perfeitamente plano e horizontal. A bola permanece 4 s no espaço. Desprezando o 
atrito com o ar e assumindo g = 10 m/s2, calcule: 
a) a intensidade da velocidade de lançamento da bola “vi” e o ângulo de tiro; (Resp: 28,3 m/s ) 
b) a altura máxima atingida (Resp: 20 m) 
 
5) Um projétil é atirado horizontalmente de uma torre de 180 m de altura com uma velocidade 
de 200 m/s. Admitindo-se g = 10 m/s
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, determine: 
a) a que distância do pé da torre o projétil atinge o solo; (Resp: 1200 m) 
b) a velocidade do projétil ao atingir o solo; (Resp: 208,8 m/s) 
c) as coordenadas do projétil no instante 3 s (Resp: 600 m, 45 m) 
 
6) Um projétil é atirado horizontalmente do alto de uma torre de 125 m de altura com 
velocidade inicial de 80 m/s. Admitindo g = 10 m/s2, determine: 
a) o tempo que o projétil leva para atingir o solo; (Resp: 5 s) 
b) a velocidade do projétil ao atingir o solo; (Resp: 94,34 m/s) 
c) as coordenadas do projétil no instante 2 s; (Resp: 160 m, 20 m) 
d) o alcance (Resp: 400 m) 
 
7) Uma bola de pingue-pongue rola sobre uma mesa com velocidade constante de 0,2 m/s. 
Após sair da mesa, cai, atingindo o chão a uma distância de 0,20 m dos pés da mesa. 
Considerando g = 10 m/s
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 e a resistência do ar desprezível, determine: 
a) o tempo gasto pela bola para atingir o solo; (Resp: 1 s) 
b) a altura da mesa. (Resp: 5m) 
 
8) (Ex. 84, pág 89, Tipler 5a ed) Um avião de carga voa horizontalmente a uma altitude de 12 
km, com uma velocidade de 900 km/h quando um grande caixote cai da rampa traseira de 
carga. a) quanto tempo leva esse caixote para chegar ao solo?; b) a que distância horizontal, 
em relação ao ponto inicial de queda, está o ponto de colisão do caixote com o solo? 
 
9) Uma bola é lançada horizontalmente do alto de um edifício, tocando o solo decorridos 
aproximadamente 2 s. Sendo de 2,5 m a altura de cada andar, qual o número de andares do 
edifício? Resp: (8 andares). 
 
10) (Ex 3.9, pág 96, cap. 3, Sears 12a ed) Um livro de física escorrega horizontalmente para 
fora do topo de uma mesa com velocidade de 1,1 m/s. Ele colide com o solo em 0,35 s. 
Desprezando a resistência com o ar, ache: 
a) A altura do topo da mesa até o solo; 
b) A distância horizontal entre a extremidade da mesa e o ponto onde ele colidiu com o solo; 
c) Os componentes da velocidade do livro e o módulo, a direção e o sentido da velocidade 
imediatamente antes de o livro atingir o solo. 
 
 
 
 
 
 
Movimento Circular Uniforme 
 
1) Um motor executa 1800 rotações por minuto. Determine sua frequência em hertz e seu 
período em segundos. 
 
2) Um satélite artificial completa seis voltas ao redor da Terra em 24 horas. Qual é o período 
do movimento em horas? 
 
3) Um carro percorre uma curva com 40 metros de raio a 48 km/h. Qual a aceleração 
centrípeta experimentada pelo motorista? Resp: ac = 4,44 m/s
2
. 
 
4) Qual a aceleração centrípeta, em unidades de g, para um piloto de um caça F22 realizando 
um movimento em arco de circunferência, cujo raio é de curvatura é de 5,8 km, se sua 
velocidade é de 2.500 m/s? Resp: ac = ~8,5 g. 
 
5) (Cap.3, Ex. 71- pág 89, Tipler 5o Ed) Qual é a aceleração da extremidade do ponteiro dos 
minutos que mede 0,50 m? Expresse-a como uma fração do módulo da aceleração da 
gravidade. Resp. 1,52x10
-8
 m/s
2
; 1,55x10
-7
g 
 
 
6) As pás de um ventilador completam 1200 rpm. Considere a ponta de uma pá que esta em 
um raio de 15 cm. a) Que distância a ponta da pá percorre em uma volta? b) Quais são os 
módulos da velocidade e da aceleração centrípeta da ponta? c) Qual o período do movimento? 
Resp: a) 0,942 m b) 18,849 m/s c) ac = 2.368,6 m/s
2
 
 
7) Um astronauta é posto a girar em uma centrífuga horizontal com raio de 5 metros. a) Qual 
o módulo de sua velocidade escalar se a aceleração centrípeta possui módulo de 7g? b) Qual é 
o período de seu movimento? c) Quantas rpm são necessárias para produzir esta aceleração? 
Resp: a) 18,52 m/s b) 1,696 s c) 35,37 rpm 
 
8) Uma roda gigante em um parque de diversões leva 70 segundos para completar uma volta. 
O diâmetro do brinquedo é de 60 metros. Qual o valor da aceleração centrípeta que uma 
pessoa esta submetida ao passear pela roda gigante? Resp: 0,2417 m/s
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9) Igor, um cosmonauta da Estação Espacial Internacional, orbita em um satélite em torno da 
Terra a uma altitude de 520 km e com um velocidade escalar constante de 7,6 km/s. A massa 
de Igor é de 79 kg. Qual a intensidade de g experimentada pelo cosmonauta? Que qual a 
intensidade de força que a Terra exerce sobre ele? Resp. a) 0,85 g b) F = 662,3 N 
 
10) (Ex 72, p 89-Tipler) Uma centrifuga gira a 15.000 rpm. a) Calcule a aceleração 
centrípeta de um tudo de teste mantido em um braço centrifugo a 15 cm do eixo de rotação. b) 
A centrífuga gasta 1 minuto e 15 segundos para girar até sua rotação máxima a partir do 
repouso. Calcule o módulo da aceleração tangencial da centrífuga enquanto aumenta sua 
rotação, admitindo que a aceleração tangencial seja constante. Resp: a) ac = 
848,8.g b) at = 3.1415 m/s
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11) (Ex 73, p 89-Tipler) Um corpo em repouso na Linha do Equador possui uma 
aceleração orientada para o centro da Terra, decorrente do movimento de rotação da Terra em 
torno de seu eixo, e uma aceleração orientada para o Sol, proveniente da orbita da Terra. 
Calcule o módulo dessas acelerações e expresse-as como fração do módulo da aceleração da 
gravidade. Dados: RTerra = 6.370 km Dist Sol-Terra = 1,5x10
11
 metros 
Resp: a) ac = 3,43x10
-3
 g b) ac = 6,06x10
-4
 g 
 
 
12) (Ex 74-p 89-Tipler) Determine a aceleração da Lua orientada para a Terra utilizando 
os valores médios para as distâncias e para o período orbital da tabela de dados do livro. 
Admita uma órbita circular. Expresse a aceleração como uma fração do módulo da aceleração 
da gravidade. Resp: ac= 0,207 g 
 
13) (Ex 74-p 89-Tipler) Um menino gira uma bola, amarrada a uma corda, em um 
circulo horizontal com raio de 0,8 m. A quantas voltas por minuto a bola ficará sujeita se o 
módulo de sua aceleração centrípeta for igual ao módulo da aceleração da gravidade? 
Resp: 33,44 rpm