EXERCÍCIOS DE REVISÃO P1

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EXERCÍCIOS DE REVISÃO – P1 
 
1. A figura abaixo mostra o gráfico da velocidade de um trem que parte de 𝑥 = −2 𝑚 em t = 0 s. 
a. Determine a aceleração do trem em t = 3 s. R: 𝑎 = 0,5 𝑚/𝑠2 
b. Determine a posição do trem em t = 10 s. R: 𝑥𝑓 = 2,0 𝑚
 
 
2. Três partículas se movem ao longo do eixo x, cada uma tendo partido com v0x = 10 m/s em t0 = 0 s. O 
gráfico A é de posição versus tempo; o gráfico B, da velocidade versus tempo; e o C, da aceleração versus 
tempo. Determine a velocidade de cada partícula no instante t = 7,0 s. 
 R: 𝑣𝐴 = −10 𝑚/𝑠, 𝑣𝐵 = −20 𝑚/𝑠, 𝑣𝐶 = 75 𝑚/ 𝑠
 
 
 
3. Um motorista possui tempo de reação de 0,50 s, e a desaceleração máxima que seu carro atinge é de 6,0 
m/s2. Ele está dirigindo a 20 m/s quando, subitamente, vê um obstáculo na estrada 50 m à frente. Ele 
conseguirá parar o carro e evitar uma colisão? R: Sim. 
 
4. Um grupo de patos está tentando migrar para o sul durante o inverno, porém eles são desviados da rota 
por um vento que sopra do oeste a 6,0 m/s. Um velho e experiente pato finalmente percebe que a solução é 
voar em ângulo com o vento. Se os patos conseguem voar a 8,0 m/s em relação ao ar, em que orientação 
eles devem apontar a fim de se moverem diretamente para o sul? R: 𝜃 = 48 °
 
5. Considere um pêndulo balançando de um lado para o outro por uma corda. Use uma análise de diagrama 
de movimento e redija uma explicação para responder a cada uma das seguintes questões. 
a. No ponto mais baixo do movimento, a velocidade é nula ou não nula? A aceleração é nula ou não nula? Se 
estes vetores não são nulos, para onde eles apontam? 
b. No fim do arco que o pêndulo descreve, quando ele se encontra no ponto mais alto de um lado ou do 
outro, a velocidade é nula ou não-nula? E quanto à aceleração? Se estes vetores não são nulos, para onde 
eles apontam? 
 
6. A figura ao lado mostra o gráfico da velocidade angular versus tempo para 
uma partícula que se move em um círculo. Quantas revoluções o objeto realiza 
nos primeiros 4 s? R: 9,55 𝑟𝑒𝑣
 
 
7 - Um avião mergulhando com velocidade constante num ângulo de 53,0° com a vertical libera um projétil a 
uma altitude de 730m. O projétil bate no chão 5,00 s após ter sido liberado. 
a) Esboce a trajetória do projétil, visto por um observador em repouso no solo. 
b) Repita a letra (a) para um observador no avião. 
c) Qual é a rapidez do avião? (R: 202 𝑚/𝑠) 
d) Que distância o projétil percorre horizontalmente durante o seu voo? (R: 806 𝑚) 
e) Quais as componentes de sua velocidade imediatamente antes de bater no solo? 
(R: 𝑉𝑥 = 161 𝑚/𝑠, 𝑉𝑦 = −171 𝑚/𝑠) 
 
 8. Astronautas usam uma centrífuga para simular a aceleração de um foguete durante um lançamento. A 
centrífuga leva 30 s para acelerar desde o repouso até sua velocidade de rotação máxima, que é 1 rotação a 
cada 2,3 s. Um astronauta é fixado a seu assento a 6,0 m do eixo de rotação. 
a. Qual é a aceleração tangencial do astronauta durante os primeiros 30 s? R: 𝑎𝑡 = 0,55 𝑚/𝑠 
2
b. Quantos g’s de aceleração experimenta o astronauta quando o dispositivo está girando com a velocidade 
máxima? Cada 9,8 m/s2 de aceleração correspondem a 1 g. R: 𝑎𝑐𝑝 = 44,7 𝑚/𝑠
2 = 4,6 𝑔
 
9. A figura mostra o gráfico da velocidade de um passageiro de 75 kg em um elevador. Qual é o peso 
(aparente) do passageiro em t = 1 s? Em t = 5 s? E em t = 9 s? 
R: em 𝑡 = 1 𝑠: 1035𝑁; em 𝑡 = 5 𝑠: 735 𝑁; em 𝑡 = 9 𝑠: 585 𝑁 .
 
 
10. Um piano de 500 kg está sendo baixado por um guindaste enquanto duas pessoas o estabilizam puxando 
cordas amarradas nos lados do instrumento. A corda de Bob puxa o piano para a esquerda, com uma tensão 
de 500 N que forma 15° abaixo da horizontal. A corda de Ellen puxa o piano para a direita, formando 25° 
abaixo da horizontal. 
a. Que valor de tensão Ellen deve manter em sua corda a fim de manter o piano descendo com velocidade 
constante? R: 533 𝑁
b. Qual é o valor da tensão no cabo principal que sustenta o piano? R: 5255 𝑁
 
11. O despachante de bagagem de um aeroporto deixa cair sua sacola de viagem, de 10 kg, sobre a esteira 
rolante que está passando abaixo a 2,0 m/s. Os materiais são tais que µe = 0,50 e µc = 0,30. Ao longo de que 
distância sua sacola irá escorregar sobre a superfície da esteira até passar a deslocar-se junto dela, sem 
escorregar? R: 68 𝑐𝑚
 
12. Uma bola é disparada por uma arma de ar comprimido com duas vezes o valor de sua velocidade 
terminal. 
a. Qual será a aceleração inicial da bola, como um múltiplo de g, se ela for disparada diretamente para cima? 
(R: 5𝑔) 
b. Qual será a aceleração inicial da bola, como um múltiplo de g, se ela for disparada diretamente para 
baixo? (R: 3𝑔) 
 
13. Um caminhão de 4.000 kg está estacionado em uma rampa de 15° de inclinação. Qual é o valor da força 
de atrito sobre o caminhão? R: 10145 𝑁
 
14. A figura mostra dois blocos de 1,0 kg cada ligados por uma corda. Uma segunda corda 
está presa ao bloco inferior. As duas cordas têm 250 g de massa. O conjunto inteiro é 
acelerado para cima a 3,0 m/s2 pela força F. 
a. Quanto vale F? R: 32 𝑁
b. Quanto vale a tensão na extremidade superior da corda 1? R: 19,2 𝑁
c. Quanto vale a tensão na extremidade inferior da corda 1? R: 16 𝑁
d. Quanto vale a tensão na extremidade superior da corda 2? R: 3,2 𝑁
 
15. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco de 2,0 kg da figura abaixo e a mesa vale 0,30. Quanto vale a 
aceleração do bloco de 2,0 kg? R: 2,3 𝑚/𝑠 2
 
 
 
16. Um bloco de aço de 500 g descreve um círculo sobre uma mesa de aço, presa 
por um barbante de 1,2 m de comprimento, como mostrado na figura. Ar 
comprimido é introduzido através do tubo e ejetado através de um bico 
existente na traseira do bloco, exercendo uma força de empuxo de 4,0 N 
perpendicularmente ao tubo. A máxima tensão à qual o tubo pode resistir e não 
se romper é de 50 N. Se o bloco parte do repouso, quantas revoluções ele 
completará antes que o tubo se rompa? R: 1 𝑟𝑒𝑣
 
17. Um vagão de montanha-russa passa pelo topo de um loop vertical e circular com velocidade duas vezes 
maior do que a velocidade crítica. Qual é a razão entre a força normal e a força gravitacional? 
R: 3 
 
18. Uma pequena bola rola descrevendo um círculo horizontal a uma altura y, dentro do cone mostrado na 
figura. Obtenha uma expressão para o módulo da velocidade da bola em termos de a, h, y e g. R: 𝑦𝑔
 
 
19. Uma bola de tênis de 60 g e com velocidade inicial de 32 m/s colide com 
uma parede e ricocheteia com o mesmo valor de velocidade. A figura 
representa a força da parede sobre a bola durante a colisão. Qual é o valor 
de Fmax, o máximo valor da força de contato durante a colisão? R.: 960 𝑁