Lista1-PE02

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Curso: Bioquímica
Disciplina: Física
Lista 1
Exercícios do livro Física I Sears (12a edição)
Capítulo 1 (seção 1.4)
1 a 11.
Capítulo 2
3; 5; 6; 8; 9; 11; 14; 15; 18; 23; 25; 39; 40; 41; 46; 51; 52; 62; 67; 76; 82; 88; 89; 90.
Capítulo 3
3; 4; 7; 10; 11; 13; 16; 18; 21; 29; 31; 75; 77.
Capítulo 4
1; 4; 16; 20; 61; 62.
Capítulo 5
1; 4; 7; 8; 12; 14; 19; 22; 24; 25; 29; 30; 61.
Capítulo 6
8; 15; 18; 20; 21; 22; 24; 26.
Exercícios complementares
1. Qual é a velocidade média, em km/h, de um corredor que percorre 42 km em 2h06min?
2. Se uma pulga pode dar um salto e atingir uma altura de 20 cm, qual seria sua velocidade
inicial ao sair do solo? Usar g=10,0 m/s.
3. Um microprocessador controla a posição do pára-choque dianteiro de um carro usado em um
teste. A posição é dada por x(t) = 2, 17m+(4, 80m/s2)t2−(0, 100m/s6)t6. Determine sua posição
e aceleração para os instantes em que o carro possui velocidade zero.
4. A posição do elétron que se move ao longo do eixo x é dada por x = 10te−t. Determine o
instante que o elétron para momentaneamente.
5. Dois corredores partem simultaneamente do mesmo ponto de uma pista circular de 1 km e
correm em direções opostas. Um corre a uma velocidade constante de 6,0 m/s e outro corre com
a velocidade constante de 4,0 m/s. Determine o tempo e a distância percorrida por cada um deles
quando eles se cruzam pela primeira vez.
6. Uma partícula, inicialmente em repouso na origem, move-se com a aceleração dada por a = bt,
onde t é o tempo e b = 0.5m/s3. Qual é a expressão analítica da velocidade v(t) e do deslocamento
x?
7. A aceleração de uma partícula é dada por ax(t) = −2, 0m/s2 + (3, 0m/s3)t. Calcule a veloci-
dade inicial v0 de modo que a partícula tenha a mesma coordenada x para t = 0 s e t = 4, 0 s.
8. A aceleração de uma moto é dada por a = 24, 0t− 12, 0t2 (m/s2). A moto está em repouso na
origem no instante t=0. (a) Calcule sua velocidade e posição em função do tempo. (b) Calcule a
velocidade máxima que ela pode atingir.
9. Um carro para em um semáforo. A seguir ele percorre um trecho retilíneo de modo que sua
distância ao sinal é dada, em metros, por x(t) = t
2
5
(t − 1). (a) Calcule a velocidade média do
carro no intervalo de tempo de t = 0 até t = 5, 0 s. (b) Calcule a velocidade instantânea para
t = 5, 0 s.
10. 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 freiado a 6m/s2. Calcule a distância mínima que um carro percorre depois que o motorista
avista o perigo, quando ele trafega a 30km/h, a 60km/h e a 90km/h.
11. O sinal amarelo num cruzamento �ca ligado durante 3s. A largura do cruzamento é de
15m. A aceleração máxima de um carro que se encontra a 30m do cruzamento quando o sinal
muda para amarelo é de 3m/s2 e ele pode ser freiado a 5m/s2. Que velocidade mínima o carro
precisa ter na mudança do sinal para amarelo a �m de que possa atravessar no amarelo? Qual é
a velocidade máxima que ainda lhe permite parar antes de atingir o cruzamento?
12. Deixa-se cair uma pedra num poço profundo. O barulho da queda é ouvido 2s depois. Sa-
bendo que a velocidade do som no ar é de 330m/s, calcule a profundidade do poço.
13. Um vaso com plantas cai do alto de um edifício e passa pelo 3º andar, situado 20m acima do
chão, 0,5s antes de se espatifar no chão. (a) Qual é a altura do edifício? (b) Com que velocidade
(em m/s e em km/h) o vaso atinge o chão?
14. Uma bola cai de uma altura de 1,8 m, colidindo com uma superfície plana, e retorna até uma
altura máxima igual a 0,8 m. Desprezando a resistência do ar. Calcule: (a) a velocidade da bola
quando ela atinge o solo; (b) a velocidade quando a bola sobe, no instante em que ela abandona
o solo.
15. Um método possível para medir a aceleração da gravidade g consiste em lançar uma bolinha
para cima num tubo onde se fez vácuo e medir com precisão os instantes tL e tU de passagem
(na subida e na descida, respectivamente) por uma altura H conhecida, a partir do instante do
lançamento. Mostre que
g =
2H
tLtU
.
16. Determine a aceleração a da massa M e a tração T da corda (desprezando as massas da
corda e da polia) para a Máquina de Atwood.
Máquina de Atwood.
17. No sistema da �gura 2, m1 = 2kg e m2 = 1kg. Desprezando a massa da polia e do �o e o
atrito, calcule a aceleração do sistema e a tração no �o.
Figura 2.
18. No sistema da �gura 3, m1 = 20kg, m2 = 40kg e m3 = 60kg. Desprezando as massas das
polias e dos �os e o atrito, calcule a aceleração do sistema e as trações nos �os 1, 2 e 3.
3
Figura 3.
19. No sistema da �gura 4, m1 = 1kg, m2 = 3kg e m3 = 2kg, e as massas das polias e das cordas
são desprezíveis. Calcule as acelerações a1, a2 e a3 das massas m1, m2 e m3 a tração T da corda.
Figura 4.
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