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Lista de Física: Cinemática, Exercícios de Engenharia de Produção

Lista de exercícios de Física de Cinemática: movimento com velocidade constante, movimento acelerado, lançamento de projéteis e movimento circular.

Tipologia: Exercícios

2011

Compartilhado em 21/03/2011

julio-cesar-comin-7
julio-cesar-comin-7 🇧🇷

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Primeira Lista de Exercícios – Física Geral 1- Prof. Zeca
Movimento com Velocidade Constante
1) Um corredor percorre 2,5km, em linha reta, em 9min e, em seguida, gasta 30min caminhando
de volta ao ponto de partida. Qual a velocidade média durante os 9 primeiros minutos? Qual a
velocidade média no período que ele gastou caminhando? Qual a velocidade média de todo o
trajeto? Qual a intensidade da velocidade média?
2) A velocidade da luz, c, é de 3.108m/s. Qual é o tempo gasto pela luz para percorrer o trajeto Sol
até Terra de 1,5.1011km?
3) Um veículo, fazendo uma viajem de 100km, percorre os primeiros 50km a 40km/h. Com que
velocidade ele deve percorrer os últimos 50km de forma que sua velocidade média seja de
50km/h?
4) João pode correr a 6m/s . Márcia pode correr 15% mais rápido que João. Qual a vantagem de
Márcia em relação a João em 100m de corrida? Quanto tempo Márcia chega antes de João na
corrida de 100m?
5) Um veículo, viajando com velocidade constante de 20m/s, passa por um cruzamento no tempo
t=0, e 5s mais tarde outro veículo com velocidade constante de 30m/s passa pelo mesmo
cruzamento, no mesmo sentido. Onde estará o primeiro veículo quando o segundo passa pelo
cruzamento? Determine quando o segundo veículo ultrapassará o primeiro. A que distância do
cruzamento ocorrerá o encontro dos veículos. Esquematize a x1(t) e x2(t).
Movimento Acelerado
1) Durante uma escalada um alpinista não fixou bem sua polia, despencando de uma altura de
500ft e caiu na neve. Qual a velocidade que ele atinge o solo? Qual o tempo de queda livre?
Admitindo que seu impacto deixou um buraco de 4ft. De profundidade determine a aceleração do
movimento durante o impacto. Quanto tempo durou o momento de impacto? Use g=9,81m/s² e
1m=3,281ft.
2) Em 16 de junho de 1999, o norte-americano Maurice Greene bateu o novo recorde mundial dos
100m, com um tempo de t=9,79s. Suponha que ele partiu do repouso e com aceleração constante
a e atingiu sua velocidade máxima em 3s, mantendo-se até a linha de chegada. Qual foi a
aceleração a?
3) A posição de um certa partícula varia com o tempo de acordo com a equação x(t)=t²-5t+1, onde x
é expresso em metros e t em segundos. Determine o deslocamento e a velocidade média para o
intervalo entre t=3 e t=4. Calcule a velocidade instantânea em função de t. Determine a
velocidade instantânea para t=3 e t=4.
4) A posição de um corpo está relacionada ao tempo pela expressão x(t)=At²-Bt+C, onde A=8m/s²
B=6m/s e C=4m. Obtenha a velocidade e a aceleração instantânea em função de t.
5) Um carro em repouso na coordenada x=50m acelera a uma taxa constante de 8m/s². Qual sua
velocidade após 10s? Qual distancia percorrida após 10s? Qual a velocidade média entre 0s e
10s?
6) Uma bola é jogada, a partir do chão, para cima com uma velocidade inicial de 20m/s. Durante
quanto tempo a bola permanece no ar? Qual a maior altura atingida pela bola? Quanto tempo
após o lançamento a bola se encontra a 15m de altura? Qual a velocidade com que a bola atinge
o solo?
7) Um foguete é lançado verticalmente com uma aceleração para cima de 20m/s². Após 25s, o motor
é desligado e o foguete continua subindo (com movimento livre). O foguete, então, para de subir
e, em seguida, cai retornando ao solo. Calcule o ponto mais alto atingido pelo foguete, o tempo
total do foguete no ar, a velocidade do foguete no instante imediatamente anterior ao seu
impacto com o solo.
8) No tempo t=0, uma pedra é lançada do topo de um penhasco acima de um lago. Um outra pedra
é lançada para baixo do mesmo ponto 1,6s mais tarde, com uma velocidade inicial de 32m/s. As
duas pedras atingem a água no mesmo instante. Determine a altura do penhasco.
Faculdade de Agudos - Faag
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Primeira Lista de Exercícios – Física Geral 1- Prof. Zeca

Movimento com Velocidade Constante

  1. Um corredor percorre 2,5km, em linha reta, em 9min e, em seguida, gasta 30min caminhando de volta ao ponto de partida. Qual a velocidade média durante os 9 primeiros minutos? Qual a velocidade média no período que ele gastou caminhando? Qual a velocidade média de todo o trajeto? Qual a intensidade da velocidade média?
  2. A velocidade da luz, c, é de 3.10^8 m/s. Qual é o tempo gasto pela luz para percorrer o trajeto Sol até Terra de 1,5.10^11 km?
  3. Um veículo, fazendo uma viajem de 100km, percorre os primeiros 50km a 40km/h. Com que velocidade ele deve percorrer os últimos 50km de forma que sua velocidade média seja de 50km/h?
  4. João pode correr a 6m/s. Márcia pode correr 15% mais rápido que João. Qual a vantagem de Márcia em relação a João em 100m de corrida? Quanto tempo Márcia chega antes de João na corrida de 100m?
  5. Um veículo, viajando com velocidade constante de 20m/s, passa por um cruzamento no tempo t=0, e 5s mais tarde outro veículo com velocidade constante de 30m/s passa pelo mesmo cruzamento, no mesmo sentido. Onde estará o primeiro veículo quando o segundo passa pelo cruzamento? Determine quando o segundo veículo ultrapassará o primeiro. A que distância do cruzamento ocorrerá o encontro dos veículos. Esquematize a x 1 (t) e x 2 (t).

Movimento Acelerado

  1. Durante uma escalada um alpinista não fixou bem sua polia, despencando de uma altura de 500ft e caiu na neve. Qual a velocidade que ele atinge o solo? Qual o tempo de queda livre? Admitindo que seu impacto deixou um buraco de 4ft. De profundidade determine a aceleração do movimento durante o impacto. Quanto tempo durou o momento de impacto? Use g=9,81m/s² e 1m=3,281ft.
  2. Em 16 de junho de 1999, o norteamericano Maurice Greene bateu o novo recorde mundial dos 100m, com um tempo de t=9,79s. Suponha que ele partiu do repouso e com aceleração constante a e atingiu sua velocidade máxima em 3s, mantendose at é a linha de chegada. Qual foi a aceleração a?
  3. A posição de um certa partícula varia com o tempo de acordo com a equação x(t)=t²5t+1, onde x é expresso em metros e t em segundos. Determine o deslocamento e a velocidade média para o intervalo entre t=3 e t=4. Calcule a velocidade instantânea em função de t. Determine a velocidade instantânea para t=3 e t=4.
  4. A posição de um corpo está relacionada ao tempo pela expressão x(t)=At²Bt+C, onde A=8m/s ² B=6m/s e C=4m. Obtenha a velocidade e a aceleração instantânea em função de t.
  5. Um carro em repouso na coordenada x=50m acelera a uma taxa constante de 8m/s². Qual sua velocidade após 10s? Qual distancia percorrida após 10s? Qual a velocidade média entre 0s e 10s?
  6. Uma bola é jogada, a partir do chão, para cima com uma velocidade inicial de 20m/s. Durante quanto tempo a bola permanece no ar? Qual a maior altura atingida pela bola? Quanto tempo após o lançamento a bola se encontra a 15m de altura? Qual a velocidade com que a bola atinge o solo?
  7. Um foguete é lançado verticalmente com uma aceleração para cima de 20m/s². Após 25s, o motor é desligado e o foguete continua subindo (com movimento livre). O foguete, então, para de subir e, em seguida, cai retornando ao solo. Calcule o ponto mais alto atingido pelo foguete, o tempo total do foguete no ar, a velocidade do foguete no instante imediatamente anterior ao seu impacto com o solo.
  8. No tempo t=0, uma pedra é lançada do topo de um penhasco acima de um lago. Um outra pedra é lançada para baixo do mesmo ponto 1,6s mais tarde, com uma velocidade inicial de 32m/s. As duas pedras atingem a água no mesmo instante. Determine a altura do penhasco. Faculdade de Agudos - Faag

Primeira Lista de Exercícios – Física Geral 1- Prof. Zeca

Lançamento de Projéteis

  1. Um malabarista joga uma bola com velocidade inicial de 24,5m/s a um ângulo de 36,9o^ em relação à horizontal. Ela é pega, posteriormente por outro malabarista. Considerando que a bola tem posição x 0 =0 e y 0 =0, determine o tempo total do percurso da bola no ar e a que distância o outro malabarista deve estar para pegar a bola.
  2. Um policial persegue uma perigosa ladra de jóias através dos terraços dos prédios de uma cidade. Ambos estão correndo quando se deparam com um afastamento de 4m existente dois prédios, cujos terraços possuem uma diferença de 3m em suas alturas. A ladra, tendo alguns conhecimento de física, pula com uma velocidade inicial de 5m/s a um ângulo de 45o^ e vence o afastamento. O policial, que não estudou física, acha que deve maximizar sua velocidade horizontal e púla a uma velocidade de 5m/s horizontalmente. O policial consegue vencer o afastamento? Qual a folga com que a ladra vence o afastamento?
  3. Um projétil é lançado sob um ângulo de 60o^ sob a horizontal com a velocidade inicial de 300m/s. Calcule a distância horizontal percorrida e a altura vertical atingida nos primeiros 6s do percurso.
  4. A munição de um canhão é lançada com velocidade inicial de 42,2 m/s a um ângulo de 30o^ com a horizontal de uma altura de 40m. Determina o alcance da munição.
  5. Se a bala que deixa a boca de uma arma com velocidade de 250m/s deve atingir um alvo a 100m de distância no mesmo nível da boca da arma, a mira deve ser orientada para um ponto acima do alvo. A que distância acima do alvo está esse ponto?

Movimento Circular

  1. A Lua gira em torno da Terra, completando uma volta em 27,3 dias. Admitindo que a órbita é circular e que possui um raio r=3,82.10^8 m, qual a aceleração centrípeta da Lua. Admita que 27, dias=2,36.10^6 s.
  2. No modelo de Bohr de um átomo de hidrogênio, um elétron gira em torno de um próton em uma órbita circular de raio 5,29.10^11 m, com uma velocidade de 2,18.10^16 m/s. Qual a aceleração centrípeta sofrida pelo elétron nesse modelo?
  3. Um astronauta é girado em uma centrífuga de raio 5,2m. Qual é a intensidade da velocidade se a aceleração é de 6,8.g. Quantas revoluções por minuto são necessárias para produzir esta aceleração?
  4. Sabendo que o raio da Terra é de 6,37.10^6 m calcule a velocidade de uma pessoa situada no equador e sua aceleração centrípeta.
  5. Acreditase que certas estrelas de n êutrons girem com aproximadamente 1rev/s. Se tal estrela tem um raio de 20km qual é a velocidade de um ponto situado no equador da estrela? Qual sua aceleração centrípeta? Faculdade de Agudos - Faag