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FÍSICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL I Profª. Tarcilene Heleno LISTA 1: CINEMÁTICA UNIDIMENSIONAL 1. Um automóvel percorre uma estrada com função horária x = -40 + 80t, onde x é dado em km e t em horas. Calcule o instante de tempo do automóvel quando passa pelo km zero. (Resposta: 0,5h). 2. Duas cidades, A e B, distam entre si 400 km. Da cidade A parte um móvel P dirigindo-se à cidade B; no mesmo instante, parte de B outro móvel Q dirigindo-se a A. Os móveis P e Q executam movimentos uniformes e suas velocidades escalares são de 30 km/h e 50 km/h, respectivamente. Determine a distância da cidade A ao ponto de encontro dos móveis P e Q. (Resposta:150Km) 3. Um móvel efetua movimento uniformemente variado obedecendo à função horária x = 45 + 24t – 3t2, onde x é medido em metros e o instante t em segundos. Calcule o instante no qual ocorre a inversão do sentido do movimento do móvel. (Resposta: 4s) 4. Um carro está a 20 m de um sinal de tráfego quando este passa de verde a amarelo. Supondo que o motorista acione o freio imediatamente, aplicando ao carro uma desaceleração de 10 m/s2, calcule, em km/h, a velocidade máxima que o carro pode ter, antes de frear, para que ele pare antes de cruzar o sinal.(Resposta: 72km/h) 5. Um motorista conduz seu carro em uma rua, com velocidade de 72 km/h. Em um dado instante, ele percebe que a rua está fechada, a 106 m de sua posição atual. Imediatamente ele freia o carro, provocando uma desaceleração de 5 m/s2. A quantos metros do ponto em que a rua está fechada o carro irá parar? (Resposta: 66m) 6. Um veículo parte do repouso em movimento retilíneo acelerado a 2 m/s2. Pode- se dizer que sua velocidade e distância percorrida após 3 segundos valem: (Resposta: Letra A) a) 6 m/s e 9 m b) 6 m/s e 18 m c) 3 m/s e 12 m d) 12 m/s e 36 m e) 2 m/s e 12 m 7. Um trem, em movimento retilíneo uniformemente desacelerado, reduz a sua velocidade de 12 m/s para 6 m/s. Sabendo-se que, durante o tempo de 6 segundos, a distância percorrida foi igual a 54 metros, determine o valor numérico da desaceleração do trem. (Resposta: -1m/s2) 8. A função horária da posição x de um móvel é dada por x = 20 + 4t – 3t2, com unidades do Sistema Internacional. Nesse mesmo sistema, determine a função horária da velocidade do móvel e calcule a velocidade instantânea em t =4s. 9. A posição de uma partícula é dada por: a) Qual a posição inicial? b) Qual a equação da velocidade e a velocidade inicial da partícula? c) Qual a aceleração da partícula? FÍSICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL I Profª. Tarcilene Heleno d) Em quais instantes de tempos a partícula passa pela origem? e) Em quais instantes de tempo a velocidade da partícula é nula? 10. Um foguete transportando um satélite é acelerado verticalmente a partir da superfície terrestre. Após 1,15s de seu lançamento, o foguete atravessa o topo de sua plataforma de lançamento a 63m acima do solo. Depois de 4,75s adicionais ele se encontra a 1km acima do solo. Calcule o módulo da velocidade média do foguete para a) o trecho do voo correspondente ao intervalo de 4,75s e b) os primeiros 5,9s do seu voo. Resposta: a) 197m/s e b) 169m/s 11. Normalmente, você faz uma viagem de carro de San Diego a Los Angeles com uma velocidade média de 105km/h, em 2h20min. Em uma tarde de sexta-feira, contudo, o trânsito está muito pesado e você percorre a mesma distância com uma velocidade média de 70km/h. Calcule o tempo a mais que você leva nesse percurso. Resposta: a) 1h10min 12. Um carro para em um semáforo. A seguir ele percorre um trecho retilíneo de modo que sua distância ao sinal é dada por x(t)=bt2 -ct3 , onde b=2,40m/s2 e c=0,120m/s3 . a) Calcule a velocidade média do carro para o intervalo de tempo t=0s até 10,0s. b) Calcule a velocidade instantânea do carro para i) t=0s; ii) t=5s e iii) t=10,0s. c) Quanto tempo após partir do repouso o carro retorna novamente ao repouso? Resposta: a) 12,0m/s; b)0m/s, 15,0m/s e 12m/s; c) 13,3s 13. Um guepardo pode acelerar de 0 à 96 km/h em 2s, enquanto um veículo médio necessita de 4,5s. Calcule as acelerações médias do guepardo e do veículo, e compare-as com a aceleração de queda livre pelo efeito da gravidade, g=9,81 m/s2. (Resposta: amed=13,3m/s2 e amed=1,36g (guepardo) e amed=5,92m/s2 e amed=0,60g (veículo) ). 15. Para responder às próximas três questões, baseie-se no gráfico da velocidade em função do tempo mostrado a seguir, que representa o movimento de um objeto em uma dimensão. a) Qual é aproximadamente a aceleração média do objeto entre t= 0 e t= 6,0 s? b) Qual o espaço percorrido pelo objeto entre t = 0 e t = 6,0 s? c) Qual é aproximadamente a velocidade média do objeto nos primeiros 6,0 s?
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