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Física Geral I Profa. Ana Luiza C. Pereira 1ª Lista de Exercícios – Física Geral I 1) Um motorista de um carro que vai a 52 km/h freia, desacelera uniformemente e para em 5 segundos. Outro motorista, que vai a 34 km/h, freia mais suavemente (também desacelerando uniformemente), e para em 10 segundos. Represente em um gráfico a velocidade dos veículos em função do tempo. a) Qual dos dois carros percorreu maior distância entre começar a frear até parar totalmente? b) Suponha agora que o segundo carro desacelerasse na mesma razão do primeiro. Adicione ao seu gráfico uma curva que represente o segundo carro desacelerando na mesma razão do primeiro. Quanto tempo leva o carro para parar, nesta razão de desaceleração? 2) Dois carros movem-se no mesmo sentido em uma estrada retilínea com velocidades vA=108 km/h e vB=72 km/h, respectivamente. Quando a frente do carro A está a 10m atrás da traseira do carro B, o motorista do carro A freia, causando uma desaceleração a = 5m/s2 , enquanto o carro B mantém sua velocidade. a) Calcule a distância percorrida pelo carro A até que ele colida com o carro B; b) Repita o cálculo do item anterior, mas agora supondo que a velocidade inicial do carro A é de 90 km/h. Interprete seu resultado. 3) Uma pedra é lançada verticalmente para cima a partir da borda do terraço de um edifício. A pedra atinge a altura máxima 1,6 s após ter sido lançada. Em seguida, passando rente ao edifício, a pedra chega ao solo 6,0 s após ter sido lançada. a) com que velocidade a pedra foi lançada? b) qual é a altura máxima atingida pela pedra em relação ao terraço? c) qual é a altura do edifício? d) com que velocidade a pedra atinge o solo? 4) A figura representa os gráficos (v x t) de dois carros que se encontravam juntos no instante t=0. Em que instante é máxima a distância entre os dois carros? 5) Uma bola é lançada verticalmente para cima a partir da superfície de um certo planeta. O gráfico da sua altura y em função do tempo t é mostrado no gráfico abaixo, cuja escala vertical é definida por ys = 30,0 m. Quais são os módulos: a) da aceleração em queda livre do planeta ? b) da velocidade inicial da bola ? 6) Uma partícula parte do repouso e acelera como mostrado na figura. Determine: a) a velocidade escalar da partícula em t = 10 s, t = 15 s, e t = 20 s; b) a distância percorrida pela partícula nos primeiros 20 s 7) Na célebre corrida entre a lebre e a tartaruga, a velocidade da lebre é de 30 km/h e a da tartaruga é de 1,5 m/min. A distância a percorrer é de 600 m, e a lebre corre durante 0,5 min antes de parar para uma soneca. Qual a duração máxima da soneca para que a lebre não perca a corrida? 8) O tempo médio de reação de um motorista (tempo que decorre entre perceber um perigo súbito e aplicar os freios) é da ordem de 0,7 s. Um carro com bons freios, numa estrada seca, pode ser freado a 6 m/s2. Calcule a distância mínima que um carro percorre depois que o motorista avista o perigo, até parar, quando ele trafega a 30 km/h, a 60 km/h e a 90 km/h. 9) A aceleração de um objeto é definida pela relação . O objeto parte de m com velocidade nula no instante . Determinar: a) o instante no qual a velocidade se anula novamente, b) a posição e a velocidade quando s e c) a distância total percorrida pelo objeto de a s.. 10) Deixa-se cair uma pedra num poço profundo. O barulho da queda é ouvido 2s depois. Sabendo que a velocidade do som no ar é de 330 m/s, calcule a profundidade do poço. Física Geral I Profa. Ana Luiza C. Pereira Respostas 1) a) O segundo carro percorre maior distância ( Δx carro1 = 36.2 m, Δx carro2 = 47,2 m). b) Levaria 3,25 s para parar o carro 2 com a mesma aceleração de 1. 2) a) ΔxA = 50 m; b) Se vA < 108 km/h os carros não colidem 3) a) v0 = 16 m/s; b) Δymax = 12.8 m; c) H = 84 m; d) vy = −44 m/s (aponta para baixo). 4) A maior distância ocorrerá no ponto em que ambos os carros têm a mesma velocidade, ou seja t = 10 s. A partir deste ponto o segundo carro, por estar mais veloz, começa a "alcançar" o primeiro. 5) a) gplaneta = 8,0 m/s 2 ; b) v0 = 20,0 m/s. 6) a) 20 m/s, 20 m/s, 5,0 m/s; b) 262,5 m 7) 6h38min48s. 8) 11,6 m, 34,8 m, 69,6 m; 9) a) 4s, b) -22 m, -240 m/s, c) 328 m. 10) 18,5 m.
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