Prévia do material em texto
2ª Lista de Exercícios – Bases Físicas 1) Dois carros A e B, deslocam-se em uma estrada plana e reta, ambos no mesmo sentido. O carro A desenvolve 60 km/h e o B, um pouco mais à frente, desenvolve 60 km/h. a) A distância entre A e B está variando? b) Para um observador em A, o carro B está em repouso ou em movimento? 2) Calcule: a) A distância percorrida por um carro que se movimenta com velocidade constante v=54 km/h, durante um tempo t=0,5 h; b) A velocidade, supostamente constante, de um nadador que percorre uma distância d=100m, em nado livre, em um tempo t=50s. c) O tempo que a luz gasta para vir do sol à terra (d=1,5 x 1011m) sabendo-se que sua velocidade é constante e vale v=3,0 x 108 m/s. 3) Deseja-se calcular a distância que um carro, com velocidade constante v=72km/h, percorre em um tempo t=20s. a) Expresse 72km/h em m/s. b) Feito isto, calcule a distância percorrida. 4) Um automóvel possui uma velocidade de 10 m/s no instante em que o motorista pisa no acelerador. Isso comunica ao carro uma aceleração constante, que faz com que sua velocidade aumente para 20 m/s em 5,0 s. Considere t=0 no instante em que o motorista pisa no acelerador. a) Qual a aceleração do automóvel? b) Supondo que o carro foi mantido com esta aceleração até o instante t=10s, qual a velocidade atingida neste instante? c) Qual a distância percorrida pelo carro desde o início da aceleração até o instante t=10s. d) No instante t=10s, o motorista pisa no freio, retardando o automóvel com uma aceleração constante de 6,0 m/s2. Qual a distância que o carro percorrem desde este instante, até parar? 5) Um carro está se movendo com uma velocidade de 12 m/s. Em um certo instante (t=0), o motorista pisa no freio, fazendo com que o carro adquira um movimento uniformemente retardado, com uma aceleração cujo valor numérico é 1,0 m/s2; Calcule a velocidade desse automóvel após percorrer uma distância de 40 m a partir do início da freada. 6) Um livro pesado e uma folha de papel são abandonados, simultaneamente, de uma mesma altura. a) Se a queda for no ar, qual deles chega primeiro ao solo? b) E se a queda for no vácuo? c) Porque as duas experiências apresentam resultados diferentes? 7) Um corpo é abandonado de uma certa altura e cai verticalmente. Em que condições podemos considerar que este corpo está em queda livre? Qual é o tipo de movimento de um corpo que está caindo em queda livre? 8) Dois corpos, de pesos diferentes, estão em queda livre nas proximidades da superfície da terra. a) Qual é o valor da aceleração de queda para o corpo mais pesado? E para o corpo mais leve? b) Como é denominada e como se representa esta aceleração de queda dos corpos? 9) Quando um corpo está caindo em queda livre, o que acontece com o valor de sua velocidade em cada segundo? E se o corpo for lançado verticalmente para cima? 10) Um corpo é abandonado do alto de um edifício e gasta 3,0 s para chegar ao solo. Considere a resistência do ar desprezível e g=10m/s2. a) Qual é a altura do edifício? b) Qual é a velocidade com que o corpo atinge o solo? 11) A tabela seguinte fornece, em vários instantes, os valores da velocidade de um corpo que se desloca em linha reta. t (s) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 v (m/s) 5,0 8,0 11,0 14,0 17,0 a) Qual o tipo de movimento deste corpo? b) Qual o valor de sua aceleração? c) Qual é o valor da velocidade do corpo no instante t=0 (velocidade inicial)? d) Qual a distância que o corpo percorre desde t=0 até t=4,0 s? 12) Um carro está em movimento circular uniforme na pista horizontal mostrada na figura deste exercício. O sentido do movimento é de A para B. a) Reproduza a figura em seu caderno e desenhe o vetor velocidade do carro, em cada uma das posições A, B, C, D e E mostradas. b) O carro possui aceleração tangencial? Possui aceleração centrípeta? 13) Suponha que a pista do exercício anterior tenha um raio R=100m e que o carro faça 2 voltas na pista, por minuto. a) Qual é, em segundos, o período do movimento do carro? b) Qual é, em hertz, a frequência deste movimento? c) Qual é a distância que o carro percorre em cada volta (comprimento da circunferência)? d) Qual é o valor da velocidade linear do carro? e) Calcule a aceleração centrípeta. 14) Para o movimento considerado no exercício anterior, determine: a) O valor do ângulo (em graus e em radianos) descrito pelo carro durante um período; b) A velocidade angular do carro (em rad/s e em graus/s). 15) a) Como se define a velocidade angular de um corpo, em movimento circular uniforme, que descreve um ângulo ∆θ durante um tempo ∆t? Usando esta expressão, calcule a velocidade angular de um corpo para o qual ∆θ = π/2 rad e ∆t = 0,50 s. c) Qual é a equação que relaciona ω e T? Use-a para calcular o período do movimento do corpo citado em (a). d) Calcule a frequência deste corpo. e) Suponha que a trajetória do corpo citado em (a) tenha um raio R = 10 cm. Use a relação entre v, ω e R para calcular a velocidade linear deste corpo. f) Você poderia usar a expressão pedida em (d) com o valor de ω em graus/s? 16) Uma pedra, presa a um barbante, é colocada em movimento circular uniforme de período T=0,20 s e raio R=10 cm. Calcule, para esta pedra: a) A velocidade angular, em rad/s; b) A velocidade linear, em m/s; c) A aceleração centrípeta, em m/s2.