Lista 4

Unesp
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
Campus de Sorocaba
Engenharia Ambiental – Profa. Maria Lúcia Antunes
4ª Lista de Física
1) Descreve-se o movimento de um objeto que se move em linha reta num
sistema de referência que está orientado da esquerda para a direita. O objeto
está sujeito a uma aceleração constante para a direita igual a 2 m/s2 sendo que
no instante t=0 o objeto possui uma velocidade de –8 m/s e está na posição
–9 m.
a) Obtenha a equação horária do movimento x(t) e construa um gráfico.
b) Determine em que instante (ou instantes) o objeto passa pela origem.
c) Em que instante a velocidade é igual a velocidade inicial (em
módulo)? Qual é a posição nesse instante?
e) Repita o problema supondo que em t=0 o objeto possui uma
velocidade de –8 m/s e esteja na posição 20 m.
2) Uma bala é lançada verticalmente para cima a 4 m do solo e leva 2 s para
atingir a altura máxima. Considere o eixo x orientado verticalmente para cima
e a origem no solo. Determine:
a) a velocidade inicial da bala;
b) a equação de movimento x(t);
c) a altura máxima atingida pela bala;
d) quanto tempo depois do lançamento a bala atinge o solo.
3) Um balão sobe com a velocidade de 12 m/s e está a 80 m de altura em
relação ao solo quando dele se larga um embrulho. Quanto tempo decorrerá
até que o embrulho atinja o solo?
(Resposta: t ~ 5,4 s)
4) Um objeto é largado de uma ponte de 45m acima da água. O objeto cai
dentro de um barco que se desloca com velocidade constante e estava a 12m
do ponto de impacto no instante em que o objeto foi solto. Qual a velocidade
do barco? ( Resposta: ~ 14Km/h)
5) Uma bola de chumbo é deixada cair de um trampolim localizado a 5,2m
acima da superfície de um lago. A bola bate na água com uma certa
velocidade e afunda com a mesma velocidade constante. Ele chegará ao fundo
4,8s após ter sido largada. a) Qual a profundidade do lago? (resposta ~ 38 m)
b) Qual a velocidade média da bola? (resposta ~ 9m/s).
6) Um projétil é atirado horizontalmente de uma arma que está 45m acima de
um solo plano. A velocidade na saída do cano é de 250m/s. a) Por quanto
tempo o projétil permanece no ar? (resposta: 3,03s) b) A que distância da
arma, na horizontal, ele cai ao solo? (resposta: 757,5m) c) Qual o módulo da
componente vertical da velocidade, no instante em que atinge o solo?
(resposta: 30m/s).
7) Um bombardeiro mergulha num ângulo de 56,0o com a vertical e solta uma
bomba à altitude de 730 m. A bomba atinge o solo 5,10 s mais tarde, errando o
alvo.
(a) Qual a velocidade escalar do bombardeiro?
(b) Que distância a bomba percorreu horizontalmente durante o vôo?
(c) Quais eram as componentes vertical e horizontal de sua velocidade logo
antes de atingir o solo?
(d) Com que velocidade escalar e em que ângulo a bomba atingiu o solo?
8) Uma pedra é projetada com velocidade escalar inicial de 37 m/s, inclinada
de 62o acima da horizontal, para um penhasco de altura h, como mostra a
figura ao lado. A pedra atinge o
altiplano no ponto A 5,5s após o
A
37m/s
lançamento. Encontre: (a) a altura do
H
penhasco (31m); (b) a velocidade
h
62o
escalar da pedra logo antes do impacto
em A (27,4m/s) e (c) a altura máxima H
alcançada acima do chão ( 54,5m).
9) Em um tubo de raios catódicos, um feixe de elétrons é projetado
horizontalmente com velocidade de 9,6⋅108 cm/s na região entre um par de
placas horizontais com 2,3 cm de comprimento. Um campo elétrico entre as
placas causa nos elétrons uma aceleração constante para baixo de 9,4⋅1016
cm/s2. Ache o tempo necessário para os elétrons percorrerem o comprimento
das placas;
10) Você atira uma bola com velocidade escalar de 25,3 m/s num ângulo de
42o acima da horizontal e diretamente para uma parede, como mostra a figura
abaixo. A parede está a 21,8 m do ponto de onde a bola foi lançada.
42o
21,8 m
a) Quanto tempo a bola fica no ar antes de atingir a parede?
b) A que altura acima do ponto de onde foi atirada a bola atinge a parede?
c) Quais as componentes horizontal e vertical de sua velocidade, quando
atinge a parede?
d) Ela passou pela altura máxima da sua trajetória antes de atingir a parede?
11) 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 x 1011m, com uma
velocidade de 2,18 x 1016m/s. Qual é a aceleração do elétron neste modelo do
átomo de hidrogênio?
12) Um astronauta é girado em uma centrífuga de raio 5,2m. a) Qual é a
intensidade da velocidade se a aceleração é de 6,8g? b) Quantas revoluções
por segundo são necessárias para produzir esta aceleração?