1a lista de exercícios de física 1

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UNIJORGE – CENTRO UNIVERSITÁRIO JORGE AMADO 
COORDENAÇÃO DOS CURSOS DE ENGENHARIA
DISCIPLINA: FÍSICA 1- PROF. DOURIVAL SANTOS
1ª LISTA DE EXERCÍCIOS. PROBLEMAS PROPOSTOS
1) (a) Supondo que cada centímetro cúbico de água possui uma massa de exatamente 1g, determine a massa de um metro cúbico de água em quilogramas. (b) Suponha que demore 10h para esvaziar um recipiente de 5700 m3 de água. Qual a taxa de escoamento de massa da água do recipiente em quilogramas por segundo? R. (a) 1000 e (b) 158,33kg/s
2) Transforme para o SI as seguintes medidas: (a) 2,5 cm2, (b) 1,2 km, (c) 1,25 cm3, (d) 1,5 litros, (e) 2500 r.p.m. (f) 2650L/min. R. (a) 2,5x10-4m2 (b) 1,2x103m (c) 1,25x10-6m3 (d) 1,5x10-3m3 (e) 41,67Hz (f) 0,044m3/s
 
3) (a) A massa específica (razão massa/volume) da água é igual a 1 g/cm3; Expresse a massa específica da água em kg/m3 e me kg/l. (b) Um recipiente de 15 litros de água leva 5 horas para ser completamente esvaziado. Calcule a vazão mássica (massa/tempo) da água em kg/s. (c) Calcule a massa de água que vazou do recipiente em 30min. R. 1000kg/m3 e 1kg/l (b) 8,33x10-4kg/s (c)1,5kg
 
4) A massa da Terra vale 5,98 x 1024 kg. O raio da Terra é aproximadamente igual a 6,35 x 10 3 km. Determine o valor aproximado da densidade da Terra. Expresse a resposta em: (a) g/cm3 e (b) kg/m3. R. (a) 5,58x103 kg/m3 e 5580 g/cm3
5) A posição de um objeto que se move ao longo de um eixo x é dada por x = 3t –4t2 + t3, onde x está em metros e t em segundos. (a) Qual a posição do objeto em t = 1s? (b) Qual o deslocamento do objeto entre t = 0 s e t = 4s? (c) Qual a velocidade média para o intervalo de t = 2 s e t = 4s? R. (a) 0 (b) + 12m (c) +7m/s
6) Se a posição de uma partícula é dada por x= 4 - 12t + 3t2 (t em s e x em m), qual é a sua velocidade em t=1s? (b) Ela está se deslocando no sentido positivo ou negativo de x neste exato momento? (c) Qual é o módulo de sua velocidade neste instante? (d) O módulo da velocidade é maior ou menor em instantes posteriores? (e) Faça os gráficos de x contra t e de v contra t. a)-6m/s, (b) negativo, (c)6m/s, (d) primeiro é menor, depois se anula e depois é maior.
7) O “tempo de reação” de uma motorista é em média 0,7s. (Tempo de reação é o intervalo de tempo entre a percepção de um sinal de trafego e aplicação dos freios). Se um automóvel pode desacelerar à uma razão de 5,0m/s2, calcular a distância total percorrida até parar, depois que o sinal é observado se a velocidade do automóvel for 60km/h. R. 39,45m
	8) Uma estação de radar detecta um míssil que se aproxima do leste. Ao primeiro contato, a distância do míssil é 3.600 m, a 40,0º acima do horizonte. O míssil é seguido por 123º no plano leste-oeste, e a distância no contato final era de 7.800 m. Ache o deslocamento do míssil durante o período de contato com o radar. R: 10.217 m
	
9) Um corpo encontra-se inicialmente parado no espaço. Sobre ele passam a agir duas forças F1 e F2, e o módulo da aceleração adquirida é de 1,5 m/s2. As forças aplicadas, expressas em N, são:	F1 = i – 3 j + k e F2 = i + 2 j – 2k. 
Calcule a força resultante FR de F1 e F2 aplicadas sobre o corpo, expressa em termos de suas componentes e respectivos vetores unitários; R: 2i – j – k
Calcule a massa do corpo; R: 1,633 kg
Calcule a aceleração adquirida pelo corpo, expressa em termos de suas componentes e respectivos vetores unitários; R: 1,225i – 0,612j – 0,612k
Calcule o ângulo formado entre as forças F1 e F2. R: 134,7o
10) Um pára-quedista possui massa igual a 70 kg e quando salta do avião com um pára-quedas ele sofre uma aceleração para baixo igual a 2,0 m/s2. A massa do pára-quedas vale 5,0 kg. (a) Determine o valor da força exercida pelo ar de baixo para cima sobre o pára-quedas. (b) Ache o módulo da força exercida pelo homem sobre o pára-quedas. R. (a) 585,7 N (b) 546,7 N
	11) Um bloco de 7,96 kg está em repouso em um plano inclinado de 22,0º com a horizontal, como mostra a figura. O coeficiente de atrito estático é 0,25, enquanto o coeficiente de atrito cinético é 0,15.
Qual é a mínima força F, paralela ao plano que impedirá o bloco de escorregar plano abaixo? R: 11,1 N
Qual é a mínima força F, que fará com que o bloco comece a subir o plano? R: 47,3 N
Qual é força F necessária para mover o bloco para cima do plano com velocidade constante? R: 40,1 N
	
	12) Um bloco apoiado sobre um plano inclinado, conforme indicado na figura ao lado, está na iminência de escorregar. (a) Sendo o ângulo do plano inclinado igual a 30º qual seria o coeficiente de atrito estático deste bloco? (b) Obtenha uma expressão para a determinação do coeficiente de atrito cinético em função da aceleração do bloco e do ângulo que o plano forma com a horizontal. (c) Determine o coeficiente de atrito cinético em função da aceleração do bloco e do ângulo que o plano forma com a horizontal. (c) Determine o coeficiente de atrito cinético sabendo que a = 3 m/s2 e = 35º.
R. (a) 0,58	(b) µ c = tg - (a/g cos). 	(c) 0,33.
	
13) Um engradado possui massa m = 10 kg. Um homem puxa o engradado por meio de uma corda que faz um ângulo de 30º acima da horizontal. (a) Se o coeficiente de atrito estático vale 0,50, qual a tensão necessária na corda para que o engradado comece a se mover? (b) Se µ c = 0,35, qual será a aceleração do engradado? 
R. (a) 44 N	(b) 1,15 m/s2	
	14) Dois blocos, um de massa 1kg e outro de massa 2kg estão ligados por um fio. (a) Se as forças forem dadas por F1=2t e F2=t2 (em Newtons), calcular o instante em que a tensão no fio for 10N e a aceleração. R. 3,83s e 2,34m/s2
	
F1 F2
 m1 m2