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AUTOMAÇÃO LISTA DE EXERCÍCIOS DE FÍSICA GERAL 1 - Um móvel executa um movimento cuja a função horária é s = 40 -5.t (S.I.). Determine: a) O instante em que o móvel passa pela origem da trajetória; b) O espaço no instante t = 10s; S = 40-5.t S = +V.t → onde: S=espaço percorrido; = espaço inicial; V = velocidade; t = tempo gasto. a) No instante em que o móvel passa pela origem da trajetória → S = 0 S = 40-5.t→0 = 40-5t→5t = 40→t = → = 8s Ou seja, o móvel passa pela origem da trajetória no instante S = {8s}. b) Espaço no instante 10s (basta substituir o t por 10s) S = 40-5.t→S = 40-5.10→S = 40-50→S = {-10m}. 2 - Um móvel executa um movimento cuja função horária é s = 20 – 4t (SI). Determine: a) O instante de passagem pela origem da trajetória b) O instante para t = 20 s S = 20-4.t S = +V.t→onde: S=espaço percorrido; =espaço inicial; V=velocidade; t=tempo gasto. a) No instante em que o móvel passa pela origem da trajetória → S = 0 S = 20-4.t→0 = 20-4t→4t = 20→t = → t = 5s Ou seja, o móvel passa pela origem da trajetória no instante S = {5s}. b) Espaço no instante 20s (basta substituir o t por 20s) S = 20-4.t → S = 20-4.20 → S = 20-80 → S = {-60m}. 3 - (UFMS) A velocidade escalar média de um atleta que corre 100 m em 10s é, em km/h: = ? (km/h) Δs = 100 (m) Δt = 10 (s) → → =10m/s; Se 1km =1000m e 1 h =3600s, então: = 10.3,6 → = {36km/h}. 4 - (UFRJ) A Pangea era um supercontinente que reunia todos os continentes atuais e que, devido a processos geológicos, foi se fragmentando. Supõe-se que há 120 milhões de anos a áfrica e a América do Sul, que faziam parte da Pangea, começaram a se separar e que os locais onde hoje estão as cidades de Buenos Aires e Cidade do Cabo coincidiam. A distância atual entre as duas cidades é de aproximadamente 6.000 km. Calcule a velocidade escalar média de afastamento entre a África e a América do Sul em centímetros por ano. = ? (cm/ano) Δs = 6.000 (km) Δt = 120.000.000 (anos) → → = 5. km/anos Se 1km = 100000cm, então: = 5. . → = 5cm/anos S ={5cm/anos}. 5 - Um carro faz uma viajem de São Paulo ao Rio. Os primeiros 250 m são percorridos com uma velocidade média de 100 km/h. Após uma parada de 30 minutos para um lanche, a viagem é retomada, e os 150 km restantes são percorridos com velocidade média de 75km/h. A velocidade média da viajem completa em km/h é? No trecho 1: S = 250km/h v = 100km/h t = ? Temos que: t = → t = → t = 2,5h No trecho 2: S = 150km v = 75km/h t = ? Temos que: t = → t = → t = 2h A distância total da viagem é de: = 250+150 → = 400km O tempo total, considerado a parada que foi de 30 minutos que é igual a 0,5h, então: = 2,5+2+0,5 → = 5h Logo: = 400km = 5h = ? Temos que: = = = 80km/h. A velocidade média da viagem foi S = {80km/h}. 6 - Uma lancha de salvamento, patrulha a costa marítima com velocidade 20km/h, recebe um chamado de socorro. Verificar-se que em 10s, a lancha atinge a velocidade de 128km/h. A aceleração média utilizada pele lancha foi de? = 20km/h = 128km/h = 0s = 10s ā = = ā = ā = ā = 10,8km/h S = {10,8km/h}. 7 - Na tabela a seguir, temos o comportamento da velocidade de um móvel em função do tempo. Classifique, em intervalos apropriados, o movimento em: t (s) 0 1 3 5 8 14 17 20 v (m/s) -20 -10 -3 0 5 8 10 20 a) Progressivo ou retrógrado. Justifique. b) Uniforme, acelerado ou retardado. a) Movimento Progressivo: Os espaços aumentam à medida que o tempo passa. (movimento no sentido positivo da trajetória). b) Movimento Acelerado: O módulo da velocidade aumenta com o tempo. Ou seja, a velocidade e a aceleração possuem o mesmo sentido. 8 - Um determinado corpo se desloca com uma velocidade, em m/s, que obedece à função v = 20-3.t, onde t é medido em segundos. A partir dessas informaçoes, pode-se afirmar que, no instante de 3s, o movimento desse corpo é: Aplicando o tempo t=3s na função, tem-se: v = 20–3.t v = 20–3.3 v = 20–9 v = 11m/s como a velocidade (v = 11m/s) e a aceleração (a = -3m/s²) tem sinais opostos o movimento é retardado. Como a velocidade é positiva esse movimento é progressivo. 9 - Ao caçar um guepardo - partindo em repouso - atinge uma velocidade de 72km/h em 2s. Qual sua aceleração nesse intervalo de tempo? Como se parte em repouso, temos: = 0km/h = 72km/h = 0s = 2s ā = = ā = ā = ā = 36km/h S = {36km/h}. 10 - Um avião parte do repouso e, com aceleração constante, atinge a velocidade de 450km/h em 25s. Qual a aceleração do avião? Como se parte em repouso, temos: = 0km/h = 450km/h = 0s = 25s ā = = ā = ā = ā = 18km/h S = {18km/h}. 11 - Uma bola de futebol é chutada para cima com velocidade igual a 20m/s. (a) Calcule quanto tempo a bola vai demorar para retornar ao solo. (b) Qual a altura máxima atingida pela bola? Dado g=10m/s². a) Movimento para cima: = – g.t 0 = 20 – 10.t 10t = 20 t = t = 2s Movimento para baixo: Como não estamos considerando a resistência do ar, a velocidade final será igual à velocidade com que a bola foi lançada. = + g.t 20 = 0 +10.t 10t = 20 t = t = 2s Observamos, então, que nesta situação, onde a resistência do ar é desprezada, o tempo de subida é igual ao de decida. t = 2+2 t = 4s b) Sabendo o tempo da subida e a velocidade de lançamento, podemos utilizar a função horária do deslocamento, ou então utilizar a Equação de Torricelli. Sendo que g é positivo ou negativo dependendo da direção do movimento: h = + ± .g. Ou = ± 2.a.∆.h Lembre-se de que estamos considerando apenas a subida, então t = 2s h = + ± .g. h = 0 + 20.2 - .10. h = 40 - 0,5.10.4 h = 40 - 20 h = 20m Ou = -2.g.∆.h 0 = 20²+2.10.(h-0) 20h = 400 h = h = 20m 12 - Uma motocicleta pode manter uma aceleração constante de intensidade 10m/s². A velocidade inicial de um motociclista percorrer uma distância de 500m, em linha reta, chegando ao final desta com uma velocidade de intensidade 100 m/s é de... Equação de Torricelli: = +2.a.∆.s A velocidade final = 100 m/s A velocidade inicial = ? A aceleração = 10 m/s^2 A distância = 500 m 100 = + 2.10.500 10³ = + 10³ 10³ = 10³ = = S = {0} 13 - um automóvel com velocidade escalar inicial de 10m/s, acelere a 1m/s constantemente. A distância percorrida nos seis primeiros segundos foi de... s = + .t + onde: s = posição final = posição inicial = velocidade inicial t = tempo a = aceleração s = ? = 0 = 10m/s t = 6s a = 1m/s s = 0+10.6 + s = 60 + s = 60 + 18 s = 78m S = {78m} 14 - Em um planeta x, isento de atmosfera, uma particula é abandonada de uma altura h acima do solo. A aceleração da gravidade no local é suposta constante e com intensidade g. O instante em que foi abandonada é t=0 s. O instante em que atinge o solo é t=3,0 s, vf =12 m/s. Os valores de g e h são = 0m/h = 12m/h t = 3,0s = + g.t 12 = 0+g.3 3g = 12 g = g = 4m/s² = + 2.g.h 12² = 0²+2.4.h 8h = 144 h = h = 18m 15 - Um corpo é abandonado do alto de uma torre e chega ao solo após 3,0 s de queda. Desprezando a resistência do ar e considerando g = 10 m/s². Com que velocidade o corpo atinge o solo? Qual a altura da torre? h altura = ? g gravidade = 10m/s² t tempo = 3s v velocidade = ? = + g.t = 0 + 10.3 = 30m/s² h = h = h = h = 45m 16- Se solta um corpo do alto de uma torre de 80 m de altura. Desprezando-se a do ar e adotando g = 10m/s2, determine a velocidade do corpo ao atingir o solo? = ± 2.g.s = 0 + 2.10.80 = 1600 = = 40m/s 17 – Um corpo, caindo do alto de uma torre, cheda ao chão em 5s. Qual é a altura da torre? Considera g = 9,8m/s². h altura = ? g gravidade = 9,8m/s² t tempo = 5s h = h = h = h = 122,5m
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