Lista1: Cinemática Unidimensional

Lista1: Conceitos do Movimento
Lista 1: Conceitos do Movimento
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Importante:
i. As cinco páginas seguintes contém problemas para serem resolvidos e entregues.
ii. Leia os enunciados com atenção.
iii.
Responder a questão de forma organizada, mostrando o seu raciocínio de forma coerente.
iv. Analisar a resposta respondendo: ela faz sentido? Isso lhe ajudará a encontrar erros!
1. A figura mostra o diagrama de movimento de um carro de corrida. A câmera tirou numa fotografia a
cada 2 s.
a) Meça o valor de x para o carro de corrida em cada ponto. Liste seus dados em uma tabela,
mostrando cada posição e o tempo correspondente.
b) Trace um gráfico da posição versus tempo para o carro de corrida. Uma vez que você dispõe de
dados somente em certos instantes, seu gráfico consistirá de pontos não conectados entre si.
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2. Um amigo se afasta de você por uma distância de 550m, dobra (de uma hora para outra) em um
ângulo desconhecido e depois caminha mais 178 m na nova direção. Você usa um telêmetro a laser
para verificar que a distância final dele em sua relação é de 432 m. Qual é o ângulo entre sua
orientação de partida inicial e a orientação de sua localização final?
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3. Quando um objeto cai no ar, existe uma força resistiva que depende do produto da área de seção reta
do objeto e do quadrado de sua velocidade, isto é,
dimensões de C.
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, onde C é uma constante. Determine as
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4.
Duas pessoas fazem de carro o percurso de 740 km entre Belo Horizonte e Brasília. Na metade
do caminho, uma passa a direção do carro para à outra e desde então a velocidade média do
carro aumenta em 20%. O tempo total de viagem é de 8,00 h. Qual foi a velocidade média da
primeira metade do percurso?
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5.
A posição versus tempo para uma partícula específica se movimentando ao longo do eixo x é
mostrada na figura. Encontre a velocidade média nos intervalos de tempo:
(a) 0 a 2 s; (b) 0 a 4 s; (c) 2 s a 4 s; (d) 4 s a 7s e (e) 0 a 8 s.
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Questões:
(A) A partícula da figura está se tornando mais veloz ou mais lenta? Explique.
•
•
• • •
(B) Quais das curvas posição versus tempo apresentadas na figura, mostram melhor o movimento de um
objeto (a) com aceleração positiva, (b) com velocidade constante positiva, (c) que está sempre em
repouso e (d) com aceleração negativa? (Pode haver mais de uma resposta correta para cada parte do
problema).
(C) Converta os seguintes valores para unidades do SI:
a. 9,12 µs
b. 3,42 km
c. 44 cm/ms
d. 80 km/h
(D) Estime (não meça) o comprimento de um carro comum. Expresse sua resposta tanto em pés quanto em
metros. Descreva rapidamente como você obteve a estimativa.
(E) A figura mostra dois pontos de um diagrama de movimento e o vetor . Copie esta figura e adicione o
vetor e o ponto 3 se o vetor aceleração no ponto 2 (a) apontar para cima e (b) apontar para baixo.
2 •
1 •
Exercícios e Problemas
1. Um ônibus acelera a 1,5 m/s², a partir do repouso, durante 12 s. Depois, ele viaja com velocidade
constante por 25 s após o que ele freia até parar, com uma aceleração de 1,5 m/s². (a) Qual a
distância total percorrida pelo ônibus? (b) Qual a velocidade média atingida?
2. Deixa-se cair uma pedra do topo de um edifício de três andares, 10 m acima da calçada. Que valor
da velocidade terá a pedra ao bater no piso?
3. Seu companheiro de quaro deixa uma bola de tênis cair do parapeito do terceiro andar de uma loja.
Ela bate na calçada e repica até a altura do 2º andar. Desenhe um diagrama completo da bola de
tênis desde o instante em que é solta até o momento em que alcança a altura máxima do repique.
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Exercício corrigido em aula de monitoria.
4. Uma corredora corre em linha reta, com um módulo de velocidade média de 5,00 m/s durante
4,00 min, e então com um módulo de velocidade média de 4,00 m/s durante 3,00 min.
(a) Qual é o módulo do deslocamento final desde sua posição inicial?
(b) Qual é o módulo de sua velocidade média (velocidade escalar média) durante todo esse intervalo
de 7,00 min?
5. Ao correr por uma pista retangular com 50 m x 40 m, você faz uma volta em 100 s. Qual é a sua
velocidade média para a volta? E a sua velocidade escalar média?
6. A figura mostra a velocidade v versus a altura y para uma bola
lançada diretamente para cima, ao longo do eixo y. A velocidade
na altura yA é vA. A velocidade na altura yB é vA/3. A distância d é
0,40m. Quanto vale a velocidade vA?
7. Uma bola rola a 10 m/s sobre um piso horizontal plano quando começa a subir uma rampa com
inclinação de 20º. Que altura ela atingirá até começar a descer de volta?
8. Um objeto atirado verticalmente para cima, cai de volta e é apanhado no mesmo local onde foi
lançado. Seu tempo de voo é T; sua altura máxima é H. Despreze a resistência do ar. Determine, em
função de T e H, a velocidade do objeto durante o voo completo.
9. Um motorista está trafegando a 72 km/h. Ele se encontra a 60 m de um semáforo quando vê a luz
trocar para amarelo. Seu tempo de reação, antes que consiga acionar os freios, é de 0,50 s. Que valor
de aceleração constante o fará parar exatamente no semáforo?
Exercício corrigido em aula de monitoria.
10. Ao passar férias às margens de um lago, Pedro decidiu fazer sua própria medida do tamanho da
Terra. À tardinha, estando o lago bem tranquilo, fincou uma grande régua exatamente no limite entre
a água e a areia, de modo que 7,0 m da régua ficaram acima do nível da água. Encaminhou-se para o
outro lado do lago e, consultando seu mapa, verificou que estava a 8,7 km, em linha reta, da sua
régua. Entrou na água, agachou-se até que seus olhos ficassem ligeiramente acima do nível da água.
Com seus binóculos, focalizou a ponta da régua anteriormente preparada e pôde ver 1,1 m da sua
extremidade superior. A partir dessa observação calculou o raio da Terra. Que valor Pedro obteve?
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RESPOSTAS:
1) (a) 666 m; (b) 13,6 m/s
2) 14 m/s
3)
4) (a) 1,92 x 103 m; (b) 4,57 m/s
5) 0; 1,8 m/s
6) 2,97 m/s
7) 5,1 m
8) 2H/T
9) 0,20 m/s²
10) 6,4x106 m
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