Lista1_FisicaGeral_UFPB2018_2

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1ª Lista Física Geral I 2018.2
Conversão de Unidades e Ordem de Grandezas
1 )Às vezes, é necessário converter unidades de um sistema em outro ou dentro de um sistema, como 
quilômetros em metros. As igualdades entre o SI e as unidades usuais de comprimento nos EUA são as 
seguintes:
1 milha (mi) = 1 609 m = 1,609 km
1 m = 39,37 pol. = 3,281 pés
1 pé = 0,304 8 m = 30,48 cm
1 polegada (pol.) = 0,025 4 m = 2,54 cm 
a) Em uma rodovia interestadual na região rural de Wyoming, um carro viaja a 38,0 m/s. O motorista está
excedendo o limite de velocidade de 75,0 mi/h?
b)E se o motorista não fosse dos Estados Unidos e só estivesse familiarizado com velocidades medidas 
em quilômetros por hora? Qual seria a
velocidade do carro em km/h? 
2) O micrômetro (1μm) também é chamado de mícron.
a) Quantos mícrons têm 1,0 km?
b) Que fração do centímetro é igual a 1,0 1μm ? 
c) Em 1120 d.C., o rei Henrique I da Inglaterra decretou que o padrão de comprimento em seu país seria 
nomeado jarda, que seria precisamente igual à distância da ponta do seu nariz ao final seu braço 
estendido. Uma jarda vale 0,9144 m. Quantos mícrons têm uma jarda?
3) Um carregador de minério leva 1 200 t/h de uma mina para a superfície. Converta essa taxa em libras 
por segundo, utilizando 1 t = 2 000 lb.
 Operações com Grandezas Vetoriais
4) Uma partícula sofre três deslocamentos consecutivos: R⃗ 1=(15 î+30 ĵ+12 k̂ )cm ,
R⃗ 2=(23 î−14 ĵ−5 k̂)cm , R⃗ 3=(−13 î+15 ĵ)cm . Encontre a notação de vetor unitário para o 
deslocamento resultante e seu módulo.
5) Encontre as componentes horizontais e verticais do deslocamento de 100 m de um super-herói que voa 
do topo de um edifício seguindo o caminho mostrado na figura . ( Dica: No quadrante o ângulo é positivo 
ou negativo?)
 Cinemática Vetorial em 1-D
6) A Velocidade escalar média e a velocidade média.
A intensidade (módulo) da velocidade média não é a velocidade escalar média.
Considere uma partícula que se move da origem (x=0) até x = 10 m e, em seguida, volte para a origem em
um intervalo de tempo de 4,0 s. O módulo da velocidade média é zero porque a
partícula encerra o intervalo de tempo na mesma posição em que iniciou; o deslocamento é zero. A
velocidade escalar média, no entanto, é a distância total percorrida dividida pelo intervalo de tempo: 
 20m/4,0 s=5,0m/ s
Observe o gráfico com a tabela que descreve o movimento de um ponto material:
 
Encontre (a) o deslocamento, (b) a velocidade média e a (c) velocidade escalar média do móvel na figura
entre as posições A e E . 
7) Um corredor corre em linha reta com velocidade média de módulo 5,00 m/s por 4,00 min e, em 
seguida, com velocidade média de módulo 4,00 m/s por 3,00 min.
(a) Qual é o módulo do deslocamento final a partir de sua posição inicial? 
(b) Qual é o módulo de sua velocidade média durante todo esse intervalo de tempo de 7,00 min? 
8) Uma partícula se move ao longo do eixo x de acordo com a equação x (t)=2,00+3,00 t−1,00 t2 , em
que x está em metros e t em segundos . Em t = 3,00 s, encontre:
 (a) a posição da partícula;
 (b) sua velocidade;
 (c) sua aceleração.
 
9) A posição de um objeto que se move ao longo de um eixo x é dado por x (t)=2,00+3,00 t−1,00 t2 , 
onde x está em metros e t em segundos.
a) Determine a posição do objeto em t= 2s e t = 4s. 
b) Qual é o deslocamento do objeto entre t = 2 s e t = 4s ? 
c) Qual é a velocidade média para o intervalo de tempo t = 2s a t = 4s ?
d) Qual a velocidade instantânea para o objeto em t= 2s e t = 4s ?
e) Qual o valor da aceleração média neste intervalo de tempo?
f) Qual o valor da aceleração instantânea em cada tempo?
 
10) Um carro viajando com velocidade constante de 45,0 m/s passa por um policial rodoviário escondido 
atrás de uma placa. Um segundo depois de o carro passar pela placa, o policial sai atrás dele em sua 
motocicleta, acelerando com taxa constante de 3,00 m/s2. Quanto tempo o policial leva para ultrapassar o 
carro?
11) Um automóvel A entra em movimento com aceleração escalar constante e igual a 3 m/s2 no mesmo 
instante em que passa por ele outro automóvel B, com velocidade escalar constante e igual
a 30 m/s. Os dois veículos percorrem a mesma estrada, no mesmo sentido.
a) Considerando t0 = 0 quando A partiu, determine o instante em que A alcança B.
b) Calcule a velocidade de A nesse instante. 
12) É possível disparar uma flecha a uma velocidade tão elevada como 100 m/s.
(a) Se o atrito com o ar (resistência do ar) pudesse ser ignorado, a que altura uma flecha lançada nessa 
velocidade subiria se fosse atirada em linha reta para cima? 
(b) Quanto tempo a flecha permaneceria no ar?
Cinemática Vetorial em 2-D : Movimento Bidimensional e Lançamento de Projéteis
(Desconsidere a Resistência do Ar em todos os cálculos)
13) Uma partícula se move no plano xy, começando da origem em t = 0 com velocidade inicial, 
tendo duas componentes, 20 m/s na direção de x e –15 m/s na direção de y. A partícula 
experimenta uma aceleração na direção x, dada por 4,0 m/s2 .
a) Determine o vetor velocidade total em qualquer instante. 
b) Calcule a velocidade e a velocidade escalar da partícula em t = 5,0 s e o ângulo que o vetor 
velocidade forma com o eixo x. 
c) Determine as coordenadas x e y da partícula em qualquer instante t e seu vetor posição nesse 
instante 
14) Um móvel se movimentando no plano xy tem seu movimento descrito pelas seguintes funções 
horárias : x (t)=−5 t3+8 t2+2 e y (t )=2 t2−2 t2+2 . Para o instante em que t = 5s, quais são:
(a) O vetor deslocamento da posição r⃗ e o módulo r ?
(b) O vetor velocidade v⃗ e o módulo v ? 
(c) O vetor aceleração a⃗ e o módulo a ?
15)Um certo avião tem uma velocidade de 290 km/h e está mergulhando com um ângulo θ = 30º abaixo da 
horizontal quando o piloto libera um chamariz. A distância horizontal entre o ponto de lançamento e o ponto 
onde o chamariz se choca com o solo é d = 700 m.
(a) Quanto tempo o chamariz passou no ar?
(b) De que altura foi lançado? 
16) Uma pedra é lançada para cima do topo de um edifício a um ângulo de 30,0° na horizontal, com velocidade 
escalar inicial de 20,0 m/s, como mostrado na figura. A altura de onde a pedra é lançada é de 45,0 m acima do solo.
a) Quanto tempo leva para a pedra atingir o solo? 
b) Qual é a velocidade da pedra imediatamente antes de atingir o solo? 
17) Uma atleta lança um dardo a uma distância de 80,0 m nos Jogos Olímpicos realizados na linha do Equador, em
que g = 9,78 m/s2. Quatro anos depois, os Jogos Olímpicos são realizados no Polo Norte, em que g = 9,83 m/s 2 .
Supondo que a atleta lance o dardo com exatamente a mesma velocidade inicial, comofez no Equador, qual será a
distância percorrida pelo dardo no Polo Norte?
18) Um canhão que lança balas com velocidade escalar de 1000 m/s é utilizado para iniciar uma avalanche em uma
montanha inclinada. O alvo está a 2000 m do canhão horizontalmente e a 800 m acima dele. A que ângulo
acima da horizontal o canhão deve ser disparado? ( Dado g =9,8 m/s2)