Exercícios de física I

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�FÍSICA I 
 Lista de Exercícios 1 
Dois vetores, de módulos A = 15 e B = 23, formam um ângulo de 36o entre si. Determine o módulo do vetor resultante. (36,2 m)
Determine a força resultante, e a sua direção, entre as quatro forças aplicadas a um corpo, como indica a figura 1. (136,4 m; 99,7o em relação ao eixo positivo de x, no sentido anti-horário)
 Figura 1 Figura 2 
Uma pesada máquina, suspensa por intermédio de uma plataforma inclinada, num ângulo de 20o com a horizontal, sofre um deslocamento de 12,5 m, conforme mostra a figura 2. (a) Quanto ela se elevou, na direção vertical, acima de sua posição original ? (b) Qual foi o seu deslocamento na horizontal ? (4,3 m; 11,8 m)
Uma estação de radar observa um avião aproximando-se vindo do leste (E). No início da observação, o avião se encontra a 365 m do radar, 40o acima do horizonte. O avião é rastreado por 123o na direção leste-oeste (E-W) e no final a distância é de 802 m (figura 3). Determine o deslocamento do avião durante o período de observação.
(1.051 m)
 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Figura 6 
O bloco na figura 4 possui um peso de 100 N e desliza com velocidade constante plano abaixo. Determine:
A força de atrito que se opõe ao movimento. (50 N)
O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano. (0,57)
Determine os valores das trações nos fios que sustentam o objeto de peso 400 N na figura 5. (400; 460; 230 N)
O corpo A, na figura 6, possui peso de 25 N. Considere o coeficiente de atrito estático entre a parede e o corpo A igual a 0,2. Determine o valor mínimo da força F para que o corpo A fique em equilíbrio. (125 N)
Um objeto de 400 N move-se com velocidade constante, num plano horizontal, puxado por uma força de 100 N, de acordo com a figura 7. Qual o valor da força de atrito e do coeficiente de atrito cinético entre o objeto e a superfície ? (50 N; 0,16)
 Figura 7 Figura 8 
Um pedreiro empurra um carrinho de 200 N por um plano inclinado de 30o, com velocidade constante. Qual deve ser a intensidade da força paralela ao plano, se os efeitos do atrito forem desprezíveis ? (100 N)
Determine as força de tensão nos fios da figura 8, se o objeto pesa 600 N. (345 N; 345 N; 882 N; 882 N; 656,5 N)
A velocidade de um veículo aumenta uniformemente de 15 km/h para 60 km/h em 20 s. Calcular:
A aceleração em m/s2. (6,25.10-1 m/s2)
A distância percorrida durante este tempo (em metros). (209,2 m)
Um automóvel parte do repouso com uma aceleração constante de 5 m/s2. Calcular a velocidade que adquire e o espaço que percorre ao fim de 4 segundos. (20 m/s, 40 m)
De uma altura de 25 m é lançada uma pedra na direção vertical contra o solo, com uma velocidade inicial de 3 m/s. Calcular o tempo que a pedra demora para chegar ao solo e a velocidade com que chega. (1,97 s; 22,3 m/s)
Uma pedra é lançada para cima na direção vertical do alto de uma torre de 80 m de altura com velocidade inicial de 30 m/s. Calcular a altura máxima atingida pela pedra e a velocidade com chegará ao solo. (125,9 m; -49,7 m/s)
Um corpo se move partindo do repouso com uma aceleração constante de 8 m/s2. Calcular:
A velocidade instantânea ao fim de 5 s. (40 m/s)
A velocidade média durante os 5 primeiros segundos do movimento. (20 m/s)
A distância percorrida desde o repouso até os 5 primeiros segundos.(100 m)
Um corpo partindo do repouso desce por um plano inclinado com uma aceleração uniforme percorrendo 9 metros em 3 segundos. Quanto tempo levará para adquirir uma velocidade de 24 m/s desde que começa a mover-se ? (12 s)
Uma esteira rolante em um terminal aeroviário move-se a 1 m/s e mede 150 m. Se um homem subir numa das extremidades e andar a 2 m/s em relação à esteira, quanto tempo ele gastará para chegar ao lado oposto se ele andar:
No mesmo sentido do movimento da esteira. (50 s)
No sentido oposto. (150 s)
Dois veículos, A e B, percorrem uma trajetória retilínea, conforme as equações horárias xA=30+20.t e xB=90-10.t, sendo a posição x em metros e o tempo t em segundos. Determine a posição de encontro dos veículos. (70 m)
Um automóvel que anda a uma velocidade de 45 km/h usa os freios e ao fim de 5 segundos sua velocidade reduziu para 15 km/h. Calcular:
A aceleração. (–1,67 m/s2)
A distância percorrida durante os 5 segundos.(41,58 m)
De que altura deve cair a água de uma represa para atingir a roda de uma turbina com uma velocidade de 40 m/s ? (81,6 m)
Um canhão anti-aéreo lança uma granada verticalmente com uma velocidade de 500 m/s. Calcular:
A altura máxima que alcançará a granada. (12755,1 m)
O tempo gasto para alcançar tal altura. (51 s)
As velocidades nos instantes 40 e 60 segundos. (108 m/s; -88 m/s)
Em que instante a granada passará por um ponto situado a 10 km de altura. (27,3 s; 74,7 s)
Quando uma força de 500 N empurra uma caixa de 25 kg, a aceleração da caixa plano acima é de 0,75 m/s2. Determine o coeficiente de atrito entre a caixa e o plano inclinado. (0,41)
 
 500 N
 40o 
 40o
Uma força de 400 N empurra uma caixa de 25 kg. Partindo do repouso, a caixa atinge uma velocidade de 2 m/s em um tempo de 4 s. Determine o coeficiente de atrito entre a caixa e o chão. (0,44)
 400 N 
 
 50 o
Um plano inclinado forma um ângulo de 30o com a horizontal. Desprezando a força de atrito, determine a força constante aplicada paralelamente ao plano necessária para fazer com que uma caixa de 15 kg deslize:
Plano acima com uma aceleração de 1,2 m/s2. (91,5 N)
Plano abaixo com uma aceleração de 1,2 m/s2. (55,5 N)
Três blocos de massas 6 kg, 9 kg e 10 kg são ligados como mostra a figura abaixo. O coeficiente de atrito entre a mesa e o bloco de 10 kg é de 0,2. Determine: 10 kg
A aceleração do sistema. (0,39 m/s2)
A tensão nas duas cordas. (61,15 N; 84,67 N)
 
 ( = 0,2
 6 kg 9 kg
Calcular a força que um homem de 90 kg exerce sobre o chão de um elevador quando:
Está em repouso. (882 N)
Sobe com uma velocidade constante de 1 m/s. (882 N)
Desce com uma velocidade constante de 1 m/s. (882 N)
Sobe com uma aceleração constante de 1 m/s2. (972 N)
Desce com uma aceleração constante de 1 m/s2. (792 N)
Das extremidades de uma corda que passa por uma polia, pendem duas massas, uma de 7 kg e outra de 9 kg. Supondo que não há atrito na polia, calcular a aceleração do conjunto e a tensão na corda. (1,22 m/s2; 77,14 N)
Sobre um bloco de 50 N situado sobre uma superfície horizontal aplica-se uma força de 20 N, também horizontal, durante 3 segundos. Sabendo-se que o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o solo é de 0,25, achar a velocidade que o bloco adquire ao fim de 3 segundos. (4,41 m/s)
Calcular a aceleração de um bloco que desce por um plano inclinado de 30o com a horizontal, sabendo que o coeficiente de atrito cinético é igual a 0,20. (3,23 m/s2)
Calcular a força constante F que é necessária aplicar para que o blocoB de 20 kg da figura abaixo suba com uma aceleração de 1 m/s2. Qual a força de tração na corda que une os dois corpos ? (290 N; 216 N)
 25 kg
 F
 ( = 0,20 B 20 kg
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