Lista 2

Instituto de Física de São Carlos, USP
FCM0410 Física A para Engenharia Ambiental
Prof. José Pedro Donoso (2014)
Lista de Exercícios No 2
Vetores
1 - Um esportista caminha 25 km em direção sudeste do acampamento base. No dia
seguinte ele caminha 40 km na direção 60o nordeste. Determine o vetor deslocamento
de cada dia e o vetor resultante. (Ref: “Physics”, Serway (4th ed) Example 3.8)
Resposta: |R|= 41.3 km, θ = 24o
Velocidade relativa
2 - A bússola de um avião indica que ele está voando para o leste; seu indicador de
velocidade em relação ao ar marca 215 km/h. Um vento constante de 65 km/h está
soprando para o norte. (a) Qual é a velocidade do avião em relação ao solo. (b) Se o
piloto deseja voar para o leste, em que direção ele deve apontar o avião? (Ref: Física”,
Resnick, Halliday, Krane (4a ed.) Exemplo 4-7: (a) 225 km/h, α = 16.8o (b) β = 17.6o)
Movimento de um projétil
3 - Um canhão é elevado a um ângulo de 45o. Ele atira a munição com uma velocidade
de 300 m/s. (a) Qual a altura atingida pela munição? (b) Quanto tempo a munição
permanece no ar? (c) Qual o alcance horizontal do canhão? (Ref: “Física”, Tipler &
Mosca, Prob. 3-86 (5a edição) ou 3-82 (6a ed.) Respostas: (a) 2.3 km (b) 43 s (c) 9.2 km)
4 – Um projetil é disparado do topo de uma colina de 200 m de altura sobre um vale.
Sua velocidade inicial é de 60 m/s, a 60o acima da horizontal. Em que ponto o projetil
atinge o solo? Ref: Tipler Prob. 3-88 (5a ed.) ou 3-84 (6a ed) Resposta: ∆x = 408 m)
Leis de Newton
5 -Um carro descontrolado freia até 90 km/h antes de bater contra uma parede de tijolos.
Felizmente o motorista esta usando cinto de segurança. Usando valores razoáveis para a
massa do piloto e a distância percorrida até parar, estime a força média exercida pelo
cinto de segurança sobre o motorista. Compare o valor desta força com o peso do
motorista. Dica: obtenha a aceleração a da relação: v2 = v02+2a (∆x), e calcule F = ma
Ref: “Física”, Tipler, Prob. 4-24 (5a edição) ou 4-29 (6a ed) Resposta 20.000 N
6 - Um semáforo de 35 kg é suportado por dois cabos, conforme a figura. Desenhe o
diagrama de corpo livre para o semáforo e aplique as Leis de Newton para calcular as
tensões dos cabos. Ref: Tipler & Mosca, Prob. 4-43 (5a edição) ou Prob 4.47 (6a edição)
Respostas: T1 = 172 N, T2 = 298 N