Lista 2

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO RIO
GRANDE DO NORTE
CAMPUS: _______________________________ CURSO: _____________________
ALUNO:______________________________________________________________
DISCIPLINA: FÍSICA
PROFESSOR: EDSON JOSÉ
LISTA DE EXERCÍCIOS 2
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Cáp. 2 – 1 Halliday, D., Resnick, R., Walker, J. Fundamentos de Física: Mecânica. v. 1 LTC, 8. Ed., 2008.
Um automóvel viaja em uma estrada retilínea por 40 km a 30 km/h. Em seguida, continuando no mesmo sentido, percorre
outros 40 km a 60 km/h. a) Qual é a velocidade média do carro durante este percurso de 80 km? (Suponha que o carro se
move no sentido positivo de x.)
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Cáp. 2 – 3 Halliday, D., Resnick, R., Walker, J. Fundamentos de Física: Mecânica. v. 1 LTC, 8. Ed., 2008.
Durante um espirro, os olhos podem se fechar por até 0,50 s. Se você está dirigindo um carro a 90 km/h e espirra, de quanto
o carro pode se deslocar até você abrir novamente os olhos?
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Cáp. 2 – 5 Halliday, D., Resnick, R., Walker, J. Fundamentos de Física: Mecânica. v. 1 LTC, 8. Ed., 2008.
A posição de um objeto que se move ao longo de um eixo x é cada por x = 3t – 4t2 + t3, onde x está em metros e t em segundos.
Determine a posição do objeto para os seguintes valores de t: (a) 1 s. (b) 2 s. (c) 3 s. (d) 4 s. (e) Qual é o deslocamento do
objeto em t = 0 e t = 4 s? (f) Qual é a velocidade média para o intervalo de tempo de t = 0 e t = 4 s? (g) Faça o gráfico de x em
função de t para 0 ≤ t ≤ 4 s. h) Qual é a velocidade instantânea para t = 6 s?
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Cáp. 2 – 16 Halliday, D., Resnick, R., Walker, J. Fundamentos de Física: Mecânica. v. 1 LTC, 8. Ed., 2008.
A posição de um elétron que se move ao longo do eixo x é dada em centímetros por x = 16te-t m, onde t está em segundos. A
que distância está o elétron da origem quando para momentanemanete?
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Cáp. 2 – 17 Halliday, D., Resnick, R., Walker, J. Fundamentos de Física: Mecânica. v. 1 LTC, 8. Ed., 2008.
A posição de uma partícula que se move ao longo do eixo x é dada em centímetros por x = 9,75 + 1,50t3, onde t está em
segundos. Calcule (a) a velocidade média durante o intervalo de tempo de t = 2,00 s a t = 3,00 s; b) a velocidade instantânea
em t = 2,00 s; c) a velocidade instantânea em t = 3,00 s. d) a velocidade instantânea em t = 2,50 s; e) a velocidade instantânea
quando a partícula está na metade da distância entre suas posições em t = 2,00 s e t = 3,00 s. f) Plote o gráfico de x em função
de t.
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2.8 Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
Um carro percorre um trecho retilíneo ao longo de uma estrada. Sua distância ao sinal é dada por x(t) = αt2 – βt3, onde α
=1,50 m/s2 e β = 0,0500 m/s3. Calcule a velocidade média do carro para os seguintes intervalos de tempo: a) t = 0 até t =2,0
s; b) t = 0 até t = 4,0 s; c) t = 2,0 s até t = 4,0 s.
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2.9 Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
Um carro para no semáforo. A seguir ele percorre um trecho retilíneo de modo que sua distância ao sinal é dada por x(t) =
bt2 – ct3, onde b =2,40 m/s2 e c = 0,120 m/s3. a) Calcule a velocidade média do carro para o intervalo de tempo t = 0 até t
=10,0 s. b) Calcule a velocidade instantânea do carro para i) t = 0; ii) t = 5,0 s; iii) t = 10,0 s. c) quanto tempo após partir do
repouso o carro retorna novamente ao repouso?
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2.13 Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
“O carro mais rápido (e mais caro)! A tabela mostra dados de teste para Bugatti Veyron, o carro mais veloz já fabricado. O
carro se move em linha reta (eixo 0x).
Tempo (s)
Velocidade (m/s)
0
0
2,1
60
20,0
200
53
253
Lista de Exercícios
Professor Edson José
a) desenhe um gráfico vxt da velocidade desse carro (em km/h). A aceleração é constante? Calcule a aceleração média (em
m/s2) entre i) 0 e 2,1 s; ii) 2,1 3 20,0 s; iii) 20,0 s e 53 s. Esses resultados são compatíveis com seu gráfico na parte a)? (Antes
de você decidir comprar esse carro, talvez devesse saber que apenas 300 serão fabricados, consome todo o combustível em
12 min na velocidade máxima e custa US$ 1,25 milhão!);
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2.34 Halliday, Resnick e Walker - 4a . edição
A cabeça de uma cascavel pode acelerar 50m/s2 no instante do ataque. Se um carro, partindo do repouso, também pudesse
imprimir essa aceleração, em quanto tempo atingiria a velocidade de 100km/h?
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2.18 Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
“A velocidade de um carro em função do tempo é dada por vx(t) = α + βt2, onde α = 3,0 m/s e β = 0,100 m/s3. Calcule a
aceleração média do carro para o intervalo de tempo de t = 0 até t =5,0 s. b) Calcule a aceleração instantânea para i) t = 0; ii)
t = 5,0 s; c) Desenhe gráficos acurados vxt e axt para o movimento do carro entre t = 0 e t = 5,0 s.”
3.1
Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
Um dado esquilo possui coordenadas x e y (1,1 m e 3,4 m) para t1 = 0 e coordenadas (5,3 m e – 0,5 m) para t2 = 3,0 s. Para
esse intervalo de tempo, calcule a) os componentes da velocidade média; b) o módulo e direção da velocidade média.
3.2
Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
Um rinoceronte está na origem do sistema de coordenadas para t1 = 0. Para o intervalo de tempo t1 = 0 e t2 = 12 s, sua
velocidade média possui componentes x = - 3,8 m/s e componente y = 4,9 m/s. Para t2 = 12,0 s, a) quais são as coordenadas
x e y do rinoceronte? B) qual é a distância entre a origem e o rinoceronte?
3.3
Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
Um projetista de páginas da Internet cria uma animação na qual um ponta da tela do computador possui posição,


 
r  4,0cm  2,5cm / s 2 .t 2 iˆ  5,0cm / s .t. ˆj .
a) Ache o módulo e a direção da velocidade instantânea para t1 = 0 e t2 = 2 s.
1.37
Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
“Um foguete aciona dois motores simultaneamente. Um produz um impulso de 725 N diretamente para frente, enquanto o
outro fornece um impulso de 513 N a 32,4° acima da direção para frente. Determine o módulo e a direção (em relação à
direção para a frente) da força resultante que esses motores exercem sobre o foguete.”
1.42
Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
“O vetor
A possui componentes Ax = 1,30 cm, Ay = 2,25 cm; o vetor B possui componentes Bx = 4,10 cm, By = -3,75 cm.
Ache a) os componentes da soma vetorial A  B ; b) o módulo e a direção de A  B ; c) os componentes da diferença vetorial
A  B ; d) o módulo e direção de A  B .”
1.50
Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
“Dados dois vetores A  4,0î  3,0 ˆj e B  5,0î  2,0 ˆj , a) ache o módulo de cada vetor; b) escreva uma expressão para a
diferença vetorial
e
2
A  B ; c) ache o módulo e a direção diferença vetorial A  B ; d) faça um diagrama vetorial para A , B
A  B , e mostre que os resultados concordam aproximadamente com a resposta do item c).”
IFRN
Lista de Exercícios
Professor Edson José
1.31
Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
“Um empregado do Correio dirige um caminhão de entrega e faz o trajeto indicado na Figura 1.33. Determine o módulo, a
direção e o sentido do deslocamento resultante usando diagramas em escala.”
4.6
Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
“Duas forças, F1 e F2 , atuam sobre um ponto. O módulo de F1 é igual a 9,0 N, e sua direção forma um ângulo de 60° acima
do eixo Ox no segundo quadrante. O módulo de F2 é igual a 6,0 N, e sua direção forma um ângulo de 53,1° abaixo do eixo Ox
no terceiro quadrante. a) Quais são os componentes x e y da força resultante? b) Qual o módulo da força resultante?”
3
IFRN