PORTFÓLIO FISICA CINEMATICA DINAMICA

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FISICA CINEMATICA E DINAMICA
GUSTAVO VINICIUS MOTA OLIVEIRA
PORTFÓLIO
DESAFIO ASSUNTO 1, 2, 3, 4, 5, 6
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Rio Verde
2020
GUSTAVO VINICIUS MOTA OLIVEIRA
PORTFÓLIO
DESAFIO ASSUNTO 1, 2, 3, 4, 5, 6
Trabalho apresentado ao Curso Engenharia Civil do Centro Universitário ENIAC para a disciplina 
Rio Verde
2020
Pergunta
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Um exemplo de movimento no qual pode ser indesejável que a velocidade se mantenha constante é o processo de aquaplanagem que um carro pode sofrer por estar com pneus velhos passando em alguma estrada coberta com água. Nesta situação, o carro pode não conseguir frear e acidentes podem ocorrer
Suponha que você se encontra em um carro com velocidade v1 que começa a aquaplanar em uma estrada retilínea e não desacelera. A uma distância d = 300 m à sua frente se encontra um outro veículo, se movendo com velocidade v2 = 90 km/h. Considere que sua velocidade é mais alta e que o outro veículo só poderá desviar a uma distância H = 2 km do ponto onde você está.
Qual o maior valor da velocidade v1 possível para que os dois veículos não colidam antes do desvio
Resposta
A maior velocidade para que os dois veículos não se colidam antes do desvio será de 29,41.
Pergunta
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A velocidade de um carro é 108 km/h numa estrada onde a velocidade máxima permitida é 110 km/h. Num trecho retilíneo, ao passar por uma placa onde se lê “ponte sobre o rio X a 100 m”, o motorista percebe que, devido a uma inundação, a ponte caiu, e aciona fortemente o freio.
Qual o menor valor da desaceleração necessária para que o veículo não caia no rio X?
Justifique a sua resposta.
Resposta
a= -4,5m/s^2
Explicação:
V= 108km\h
Vf= 0
S=100m
A=?
Primeiro temos que converter a velocidade
108km/h = 30m/s
Após isso aplicamos a formula de Torricelli
V^2=Vo^2+2.a.S
0=30^2+2.a.100
0=900+200a
-900=200a
a=-900/200
a= -4,5m/s^2
Ele precisa dessa desaceleração para não cair no rio.
Pergunta
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Gaviões são aves de rapina com uma excelente visão e domínio de movimentação no espaço tridimensional em que vivem. Um certo gavião, que pode atingir velocidades de até 60 m/s, transporta uma presa voando horizontalmente a uma altura h1 = 900 m do solo. Suponha que a presa consegue se desvencilhar e cair, enquanto o gavião segue movendo-se com a velocidade V0 = 10 m/s. Após um intervalo de tempo Δt = 7 s o gavião observa a posição da presa e decide se deve ou não partir numa trajetória retilínea para recaptura-la. Considerando que o gavião pode interceptar a presa até uma altura h3 = 5 m do solo, verifique se o gavião deve ou não tentar a investida.
Despreze a resistência do ar.
Resposta
O gavião voa numa trajetória retilínea com velocidade constante. Seu movimento é MRU (unidimensional). O rato, seguro pelo gavião, participa inicialmente desse movimento.
A partir do instante em que consegue escapar o rato, além de manter o movimento horizontal anterior (devido à inércia) adquire um segundo movimento na vertical – queda livre, com aceleração g = 9,8 m/s2. Passa a se mover simultaneamente em 2 direções diferentes: horizontal e vertical. Enquanto cai avança horizontalmente. O movimento do rato passa a ser bidimensional. De acordo com o “Princípio de Galileu da Independência dos Movimentos” cada um desses movimentos ocorre como se o outro não existisse. Um não afeta o outro. A grandeza comum aos dois é o tempo.
Durante o intervalo de tempo de 7 s tanto o gavião quanto o rato avançam horizontalmente:
d= Vx.
∆t=10
m/s 
. 7s = 70m
Mas simultaneamente o rato cai na vertical uma altura:
h
2 = 
1/2 g.t²= 1/2.9,8(7)² =240,1m
Como está animado também com uma velocidade horizontal VX = 10 m/s, a velocidade (do rato) resultante nesse momento será
V= 
√V
2/x +
√V
2/y = 
√(68,6)² + √ (10)² = 69,3 m/s
ou seja, no final do intervalo de 7s o rato já estará a uma velocidade maior que a velocidade máxima que o gavião consegue atingir, e a 240,1 m de distância. Por isso o gavião não deve tentar a investida, porque nunca alcançará o rato.
Pergunta
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Você sabia que os asteroides são uma ameaça à vida na Terra?
Calcule uma estimativa de velocidade de colisão desse objeto, considerando as seguintes aproximações:
- Vácuo (a maior parte do trajeto é no vácuo).
- Sem interferência gravitacional de demais corpos (o asteroide poderia estar iniciando o movimento longe da lua, com ângulo oposto).
- a = g = aceleração da gravidade = 0.166 m/s2 (aceleração média do percurso).
- Distância inicial = distância da lua à Terra.
- Distância final = raio da Terra.
Com essas condições, qual é a velocidade final mínima perpendicular à superfície da Terra, de um asteroide que colide com o planeta?
Resposta
Pela equação de Torricelli:
V²= V²₀ + 2a(X-X₀)
V²= 0² + 2 X 0,166 X ( 384 403 000- 6 371 000)
V = 11 202 m/s 
Pergunta
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João está viajando de carro em uma autoestrada confortavelmente sentado no banco do passageiro do carro. O motorista, seu amigo Antônio, dirige o carro numa longa reta com uma velocidade aproximadamente constante de 110 km/h. João relaxa e está quase adormecendo. Subitamente o motorista avista um animal atravessando a pista e freia o carro bruscamente. João acorda sentindo uma forte impulsão em direção ao painel do carro. Felizmente o cinto de segurança o impede de ser jogado contra o painel do carro ou mesmo de ser arremessado para fora pelo para-brisa.
Em seguida, Antônio volta a acelerar o carro. João sente o seu corpo empurrando o encosto do banco do carro para trás. Mas ao mesmo tempo o encosto do banco o empurra para frente com uma força igual. Apesar de estas forças serem iguais em módulo, mas em sentidos opostos, João é acelerado para frente juntamente com o carro.
O carro acelerou do repouso até alcançar a velocidade de 110 km/h em aproximadamente 6,3 segundos. João teve a sensação de que a força que o encosto do banco exerceu sobre ele neste intervalo de tempo foi aproximadamente igual à metade do seu peso.
a) Por que João tem a sensação de ser impulsionado contra o painel do carro quando este freia?
b) Por que mesmo sendo iguais em módulo e com sentidos opostos as forças de interação entre o encosto do banco e o corpo de João resultam na aceleração dele?
c) Sabendo que a massa de João é de 70 kg, compare a força média que o encosto do banco exerceu sobre o corpo do João enquanto o carro estava acelerando de 0 a 110 km/h com o peso do João.
Resposta
Pergunta
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A máquina de Atwood é um sistema de duas massas conectadas por duas cordas e sujeitas à ação da força da gravidade. Este sistema pode ser utilizado para retardar a queda de uma das massas, como sugere a figura a seguir:
Sabendo que m1 = 1,5m2 e que m2 = 2kg, determine a tensão na corda
Resposta
A tensão na corda equivale a 17,14 Newons.
Isolando o corpo de massa igual a 1,5 kg, teremos a tensão na corda e a força peso agindo sobre o mesmo-
T - Peso = Fr
T - mg = ma
T - 1,5. 10 = 1,5a
T - 15 = 1,5a
T = 1,5a + 15
Isolando o corpo de massa igual a 2 kg, teremos a tensão na corda e a força peso agindo sobre o mesmo-
Peso - T = Fr
mg - T = ma
2. 10 - T = 2a
20 - T =2a
Substituindo o valor de T-
20 - (1,5a + 15) = 2a
5 = 3,5a
a = 1,43 m/s²
Calculando a tração-
T = 1,5a + 15
T = 17,14 N