Unesp UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA UNIDADE DIFERENCIADA - SOROCABA/IPERÓ 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?