Lista 3 - MRUV - IFSC Campus Joinville

Física 1
Lista 3 - MRUV
Exercícios
1. Um veículo desloca-se por uma estrada plana e
retilínea. Ele parte do repouso e durante 1 minuto caminha
com aceleração constante e igual a 1m/s², em módulo.
Logo a seguir, sua velocidade permanece constante
durante 40 s e depois continua viagem com aceleração
constante de módulo igual a 0,5m/s², até parar. O gráfico v
x t que melhor representa este movimento e a distância
que o veículo percorre durante todo o trajeto é:
6. Gotas de chuva caem 1700 m de uma nuvem até o
chão. (a) Se elas não sofressem a influência da resistência
do ar, quais seriam suas velocidades ao atingirem o solo?
(b) Seria seguro caminharmos ao ar livre durante uma
tempestade com chuva?
7. Um rapaz desordeiro joga uma pedra verticalmente para
baixo com uma velocidade inicial de 12,0 m/s, a partir do
telhado de um edifício, 30,0 m acima do solo. (a) Quanto
tempo leva a pedra para alcançar o solo? (b) Qual é a
velocidade da pedra no momento do impacto?
8. (a) Com que velocidade devemos lançar uma bola a
partir do solo para que ela atinja uma altura máxima de
50 m? (b) Por quanto tempo ela permanece no ar? (c)
Esboce os gráficos de y, de v, e de a versus t para a bola.
Nos dois primeiros gráficos, indique o instante no qual ela
atinge os 50 m.
9. Uma pedra é atirada verticalmente para cima a partir do
solo no instante t = 0. Em t = 1,5 s ela ultrapassa o topo de
uma torre alta, e 1,0 s depois alcança sua altura máxima.
Qual é a altura da torre?
2. Em uma estrada seca, um carro com pneus bons é
capaz de frear com uma desaceleração constante de
4,92 m/s2. (a) Quanto tempo um tal carro, inicialmente
viajando a 24,6 m/s, leva até parar? (b) Quanto ele se
desloca nesse tempo? (c) Trace os gráficos de x versus t,
de v versus t e de a versus t para a desaceleração.
3. Considere o tempo médio de reação de um motorista
(tempo que decorre entre perceber um perigo súbito e
aplicar os freios) como sendo 0,70 s. Um carro com bons
freios, em uma estrada seca, pode ser freado a 6,0 m/s2.
a) Calcule a distância mínima que um carro percorre até
parar depois que o motorista avista um perigo, quando ele
trafega a 90 km/h. b) Esboce os gráficos de x versus t, de
v versus t e de a versus t.
4. Um carro viajando a 56,0 km/h encontra-se a 24,0 m de
uma barreira quando o motorista aciona os freios. O carro
bate na barreira 2,00 s após. (a) Qual é o módulo da
aceleração constante do carro antes do impacto? (b) Qual
a velocidade do carro no momento do impacto?
5. No instante em que a luz de um semáforo torna-se
verde, um automóvel começa a se mover com aceleração
constante de 2,2 m/s2. No mesmo instante, um caminhão,
viajando com uma velocidade constante de 9,5 m/s,
alcança e ultrapassa o automóvel. (a) A que distância além
do semáforo o automóvel alcançará o caminhão? (b) Que
velocidade terá o automóvel nesse instante?
10. Um balão de ar quente está subindo a uma taxa de
12 m/s e está a 80 m acima do solo quando um pacote é
solto por um de seus lados.
(a) Quanto tempo o pacote leva até atingir o solo?
(b) Com que velocidade ele atinge o solo?
11. A posição de uma partícula que se move ao longo do
eixo x é dada por x = 12t2 – 2t3, onde x está em metros e t
em segundos. Determine (a) a posição em t = 3,0 s, (b) a
velocidade em t = 3,0 s e (c) a aceleração da partícula em
t = 3,0 s. (d) Qual é a coordenada positiva máxima
alcançada pela partícula e (e) em que instante de tempo
ela é alcançada? (f) Qual é a velocidade positiva máxima
alcançada pela partícula e (g) em que instante de tempo
ela é alcançada? (h) Determine a velocidade média da
partícula entre t = 0 e t = 3,0 s.
12. A figura descreve o movimento de uma partícula
movendo-se ao longo do eixo x com uma aceleração
constante. Quais são o (a) módulo e (b) o sentido da
aceleração da partícula?
13. Um carro está parado na rampa de acesso de uma
autoestrada, esperando uma diminuição do tráfego. Em
um determinado instante o motorista começa a se mover
com uma aceleração constante ao longo da rampa, para
entrar na autoestrada. O carro parte do repouso, move-se
ao longo de uma linha reta e atinge uma velocidade de
20 m/s no final da rampa de 120 m de comprimento.
a) Qual é a aceleração do carro?
b) Quanto tempo ele leva para percorrer a rampa?
c) O tráfego na autoestrada se move com uma velocidade
constante de 20 m/s. Qual é o deslocamento do tráfego
enquanto o carro atravessa a rampa?
14. O motorista de um carro deseja ultrapassar um
caminhão que se desloca com velocidade constante de
20,0 m/s. Inicialmente, o carro também se desloca com
velocidade de 20,0 m/s e seu para-choque dianteiro está
24,0 m atrás do para-choque traseiro do caminhão. O
motorista acelera com taxa constante de 0,600 m/s2, a
seguir volta para a pista do caminhão, quando a traseira
de seu carro está a 26,0 m da frente do caminhão. Ele
possui comprimento de 4,5 m e o comprimento do
caminhão é igual a 21,0 m.
a) Qual o tempo necessário para o carro ultrapassar o
caminhão?
b) Qual a distância percorrida pelo carro nesse intervalo de
tempo?
c) Qual é a velocidade final do carro?
15. Desafio: Para parar um carro, primeiro você precisa de
um tempo de reação para começar a frear; só então o
carro é desacelerado a uma taxa constante até parar. Com
a finalidade de determinar o tempo de reação de um
motorista e a desaceleração (suposta constante) de um
carro realizaram-se dois experimentos. No primeiro
experimento a distância total percorrida pelo carro durante
as duas fases (tempo de reação + tempo da
desaceleração) foi de 56,7 m, quando a velocidade inicial
do carro era 80,5 km/h. No segundo experimento a
distância total percorrida pelo carro durante as duas fases
foi de 24,4 m quando a velocidade inicial do carro era
48,3 km/h. Com base nessas informações determine:
(a) o tempo de reação do motorista e
(b) a desaceleração do carro.
Respostas
1) b
2) (a) 5 s (b) 61,5 m
4) (a) 3,5
m/s2
6) 182,5 m/s
3) 69,58 m
(b) 8,4 m/s 5) (a) 82 m (b) 19 m/s
7) (a) 1,5 s (b) 26,7m/s
8) (a) 31 m/s (b) 6,4s
9) 25,7 m 10) a) 5,4 s b) 41 m/s
11) a) 54 m b) 18 m/s c) -12 m/s2 d) 64 m e) 4 s
f) 24 m/s g) 2 s h) 18 m/s
12) a) 4 m/s2 b) positivo
13) a) 1,67 m/s2 b) 12 s c) 240 m
14) a) 15,9 s b) 393,8 m c) 29,5 m/s
15) a) 0,74 s b) 6,2 m/s2