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10 Um carro trafegando a 56 0 km/h está a 24,0 m de uma barreira quando o motorista pisa com força nos freios. O carro bate na barreira 2,0 s depois (a) Qual a desaceleração do carro (considerada constante) antes do impacto? (b) Com que velocidade o carro está deslocando quando sofre o impacto? R: -3,6 m/s², 4,4 m/s 11. Um trem de metrô parte de repouso em uma estação e acelera com uma taxa constante de 1,00 m/s² durante 14,0 s. Ele viaja com velocidade constante durante 70,0 s e reduz a velocidade com uma taxa constante de 3,50 m/s² até parar na estação seguinte. Calcule a distância total percorrida. R: 1796,5m 12. Um carro movendo-se com aceleração constante cobre a distância entre dois pontos distantes 60,0 m em 6,0 s. Sua velocidade ao passar pelo segundo ponto era de 15,0 m/s. a) Qual era a velocidade escalar no primeiro ponto? b) Qual era a aceleração c) a que distância antes do primeiro ponto o carro estava em repouso? R: 6m/s, 1,67 m/s², 7,5m 13 a) Se a aceleração máxima tolerável pelos passageiros num metrô é de 1,34 m/s², e as estas oh curvas são separadas por 806 m, qual a velocidade máxima que o trem pode alcançar, entre as estações? b) Se o tempo da viagem entre as estações: c) Calcule a média da velocidade média que o trem pode alcançar, até ele baixar P1 0 em cada estação? R: 32,0 m/s, 49,5 1, 117,1 m/s 14) AO instante em que o sinal de trânsito fica verde. Um automóvel parte com uma aceleração de g 22 m/s² e passa, ao menos instante um caminhão, trafegando com uma velocidade constante de 9,5 m/s, passa do sinal cr um automóvel a) A que distância além do sinal o trânsito automóvel ultrapassará o caminhão que avançou o sinal O automóvel nesse instante? R: 82, 1m; 19 s 15. c Os freios de um carro são capazes de criar uma desaceleração de 52, m/s² b) Se você estiver a 137 km/h e avistar um policial rodoviário, a que distância máxima de você consegue reduzir a velocidade do carro até ela ser a velocidade de 90 km/h? Por razões legal é melhor frear imediatamente para impedir que a alta velocidade seja detectada por um radar ou uma pistola laser. R: 25 s 16. Quando um trem de passageiros de alta velocidade trafegava a 44.0 m/s faz uma curva, * uma máquina fica achando de ver que uma locomotiva convencional larga andava um trilho saindo de um ramal e está a uma distância D a linha principal no mesmo intervalo de tempo com velocidade m/s. a) Qual deve ser o módulo da desaceleração constante e resultar em mínima para se evitar uma colisão? b) Suponha que o maquinista esteja em ao t 0 quando, em t 0, ele consegue avistar a locomotiva. Faça um esboço das curvas x(t) representando a locomotiva e o trem de alta velocidade para as situações nas quais se evita uma colisão por pouco e quando ela não consegue ser evitada. R: -0,96 m/s² Vo = 44,0 m/s V = 81,0 m/s D = 676 m 17. Um trem vermelho trafegando a 72 km/h e um trem verde trafegando a 144 km/h estão se dirigindo um ao encontro do outro ao longo de um trilho reto e sem desvios. Quando eles estão distantes 950 m, cada maquinista vê o outro trem e aciona os freios. Os freios desaceleram cada trem a taxa de 1,0 m/s² Ocorrê colisão? Caso ocorra, qual a velocidade de cada trem no impacto? Caso não ocorra, qual a separação entre os trens quando eles pararem? R: sim; O e = 1 m/s. MOVIMENTO RETILINEO COM ACELERAÇÃO DE QUEDA-LIVRE 18 Um moleque atira uma pedra para cima na direcção vertical com uma velocidade inicial de 12,0 m/s do teitado de um prédio. 30,0 m acima do chão (a) Quanto tempo leva para a pedra chegar ao chão? (b) Qual a velocidade da pedra no impacto? R 3,98 s, -27,0 m/s 19 Uma chave cai de uma ponte de uma altura de 45 m acima da água. Ela cai em em cima de um barco modelo, movendo-se com velocidade constante, que estava a 12 m do ponto de impacto quando a chave foi largada. Qual a velocidade do barco? R: 4,5 m/s 20. Um foguete disparado verticalmente de chão se eleva com uma aceleração vertical constante de 4,00 m/s² por 6,00 s. Seu combustível então se esgota e ele continua se deslocando para cima uma partícula em queda livre e depois volta caindo, (a) Qual a altitude máxima alcançada ? (b) Qual o tempo total decorrido da decolagem até o foguete bater no chão? R: 101,4m, 13 s. 21 Dois diamantes começam a cair em queda livre da mesma altura, com uma diferença de 1, 0 s. Quanto tempo depois o primeiro diamante começará a cair o segundo diamante sério distantes 1 0 m um do outro ? R: 1,52 s 22. Um elevador sem teto está subindo com uma velocidade constante de 10 m/s. Um homem no elevador dispara uma bala com uma perna direção vertical (m/s) Quando o al assim; t 0 em cima do piso do elevador que está a 28 m acima do chão. A velocidade inicial da bala em relação ao elevador é de 20 m/s. (a) Qual a altura máxima acima do chão que a bala alcança? (b) Quanto tempo a bala leva para voltar ao piso do elevador? R 74,4m 4, 18s 23. Está pingando duas furos de um chuveiro em cima do piso 200 cm abaixo. As gotas em exames regulares de tempo, com a primeira gota batendo no piso no mesmo instante em que a quarta gota começa a cair Ai não os passos as que e encontram a segunda e a quarta gota bateu no piso mais tarde depois de 080 m R: 1,11m ; 1, 78 m 24. Uma pedra é solta e cai dentro de um rio em partindo de uma ponte 43,9 m acima da água. Outra pedra é atirada para baixo com 15,0 in/s depois passos ao lado da primeira seria. As duas pedras batem na água ao mesmo tempo. (a) Qual a velocidade inicial da segunda pedra? (b) Trace um gráfico velocidade contra tempo para cada pedra, tornado o tempo zero no instante em que a primeira pedra for solta. R;. -12,3 m/s 25. Um gato sonolento percebe um vaso de flores que passeia primeiro para cima e depois para baixo passando por uma janela aberta. O vaso pode ser viso por um total de 0,5 s, e a altura ela é o baixo da janela é de 2,00 m. Até que altura acima do alto da janela o vaso de flores chega ? R 2,34m 26 Uma gata e quedista salto de pára-quedas e cai 50 m riveramente. Então 0 safio e-desce às sobreu,e é descrito e 2,0 m/s². Ela atinge o chão com uma velocidade de 3,0 in/s. a) Quanto tempo o pára-quedista fica no ar; b) A que altura começou a queda? R: 17, 3 s; ,2:5,8 m 27. Uma pedra e jogada para cima na direção vertical. No seu caminhão rara cima elas passim pela ponto A com velocidade v, e pelo ponto B, 3,0 metros acima de A com velocidade v/2. Calculo a) a velocidade v e o b) a altura máxima alcançada pela pedra acima do ponto B. R: 8,85 m/s, 4,00 m. 28. Um excursionista atento vê uma pedra: Trio do alto de um morro vizinho e nota que de leva 1,30 a para a pedra para parte do sua trajetória até o solo. Despreze a resistência do ar. Qual a altura do morro se em metros? R: 8,3 m 29 Estando inicialmente agachado, um atleta dá um salto vertical para atingir a altura máxima e peixe com Cles nhwainers atletas permanecerem cerca de 4, 15 no ar ?) Considere a atleta uma uma rapídadcie e eliminando os freio gal 2,0 para o, 5,0 ao solo. Despreze a resistência do ar. Para explicar por que ela parate estar suspensa por a tempo no ar calcula a razão entre o tempo que leva para atingir a altura Tmaxe o tempo que ela leva para atingir a altura R: O,2O FÍSICA I - EXERCÍCIOS LISTA 1 MOVIMENTO RETILÍNEO 1. Um carro trafega em uma estrada reta por 40 km a 30 km/h Depois ele continua no mesmo sentido por outros 40 km a 60 km/h. (a) Qual a velocidade media do carro durante esta viagem de 80 km ? (b) Qual é a sua velocidade escalar media ? (c) Faça o grafico e x o e indique como se determina a velocidade media no grafico. R: 4, 40 km 2. Você dirige numa rodovia, metade do tempo a 55 km/h e outra metade a 90 km/h. No caminho de volta você dirige metade da distância a 55 km/h e outra metade a 90 km/h. Qual a sua velocidade escalar média (a) na ida , a na volta. c) Qual a sua velocidade média por viagem completa? (d ) Faça um esboço de x contra t para (a) supondo o movimento no sentido positivo e x do vento baixo por certo o para (b) o suponto o movimento no sentido do esboço da 100 m/s, V= 847,20 km/h, zero 3. Você está dirigindo numa rodovia, metade do tempo a 55 km/h e a outra metade a 90 km/h. No caminho de volta você dirige metade da distância uma por outra metade a 90 km/h. Sua velocidade, considere apenas a ida : a) a temperatura, b) velocidade média e b) velocidade do vento, com ex que a questão seja R: 61 72,5 km/h, 68,3 km/h , 70,3 km/h, zero 4 posição a um objeto que se move ao longo do eixo A é dada por x = 3t - 4t³ + t⁴, onde x esta em metros e t em segundos. ( a) Qual a posição inicial do corpo? ( b) Qual a posição no em t 2 s ? c Quando a velocidade do corpo é zero? (d) Qual a velocidade média nos intervalos ) t 2 t 4 s (J) Qual a velocidade instantânea em (a t 2 e R: 0 m, 12m, V(média "råde" dl, -4 m/s 5. Um próton se move ao longo do eixo x segundo a equação x = 50 t - 10t², onde x está em metros e t está em segundos. Calcule a velocidade média em (c) x (d) a aceleração a aceleração e instante em instante a, no instante do tempo. Verifique se a velocidade é usando o é a aceleração será 2 t. c) aceleração, que (di 3, a constante R. 4 m/s², 50 m/s O 6. Que distância o corredor cujo grafico velocidade-tempo e mostrado na figura abaixo percorreu nos primeiros 16 segundos ? R: 78 m. 0 Tempo (T). 7. Numa aventura de vilocigeamer, um ponto é programado para se mover pela tela, seguindo a equação: x( T ) = 2,.°1 0,75 T, onde x é a distância em centimetros, em relação ao canto esquerdo da tela, e t é o tempo em seg custais. Quando o ponto alcança um dos cantos da tela, em x = 0 ou x = 15,0 em, t se torna zero e inicia volta à tela seguirá dê acordo com X(t) a) Em que instante, após iniciar o movimento ponto para? b) Em que inste a seguirl? b) Em que instante, após t = t o ele alcance um canto da tela pela primeiro vez? R'; 2,72 s 8. A posição de uma partícula que se move ao longo do eixo x dependendo do tempo segundo a equação x= ct² + bt, onde x esta em metros e t em segundos. (a) Que unidades devem ter o e b? ( b) fazero seus valores mensucros serem 3, 0 e 2,0, respectivamente, em que tempo a partícula alcança a sua posição x positiva minima, entre t i 0,0 s t 1 4,0 s. (o) qual a distância percorreda pela patência e qual é o seu deslocamento d) Em t = 1.0 s. a 2,0, 3,0 4,0 s, quais são suas velocidades e as suas acelerações? R; m/s, m²/s, 10,8, 8,21cm −8Om, cl) 9. Um certa carro de corrida pode acelerar de 0 a 60 km/h em 5,4 s. Durante esse tempo, qual a aceleração média em m/s²? b) Supondo a aceleração constante, quanto se deslocara nesses 5,4 s em 6,7 se mantendo a mserna aceleração, em quanto tempo percorre a distância de 0,25 km? R 3,09 m/s"; 45 m, 12,7 s VETORES 30. A componente x de um vetor A é igual a –2,5 m e a componente y é igual a –0,9 m. Qual é o módulo e o ângulo entre a direção de A e o sentido positivo do x ? R: 7,3 ; 250º. 31. Uma pessoa caminha seguindo este padrão: 3,1 km para norte, depois 2,4 km para oeste e, finalmente, 5,2 km para o sul. (a) Construa o diagrama vetorial que representa este deslocamento. (b) Qual é o módulo e direção deste deslocamento ? R: 3,2 km ; 221,2º. 32. Depois da tacada inicial, um golfista necessitou de mais três tacadas para colocar a bola no buraco. Na primeira, a bola se deslocou 12 m para o norte; na segunda 6 m para sudeste; na terceira, 3 m para sudoeste. Que deslocamento seria necessário para colocar a bola no buraco com uma única tacada após a primeira? R: 2,12 i + 5,64 j . 33. São dados dois vetores: a = 4,0mi - 3,0mj e b = 6,0mi + 8,0mj. Quais são: (a) o módulo e o ângulo relativo a de a + b. (b) Quais são: o módulo e o ângulo relativo a a - b ? R: a+b -e-37º; 10 m e 53º ; 11m e 27º ; 11,2 m e 79,7º 34. Dois vetores a e b têm módulos iguais a 10,0 unidades. a) Ache as componentes x e y da sua soma vetorial r. b) o módulo de r e o ângulo que r faz com o sentido positivo de x. R: 1,59 unidades e 12,07 unidades ; 12,17 unidades ; 82,5º 35. Ache a soma dos seguintes quatro vetores a) na notação de vetor unitário e como b) um módulo e um ângulo relativo ao sentido positivo do eixo x. p: 10,0 m a 25º no sentido anti-horário a partir de +x q: 12,0 m a 10º no sentido anti-horário a partir de +y r: 8,0 m a 20º no sentido horário a partir de -y s: 9,0 m a 40º no sentido anti-horário a partir de -y 36. a) Usando vetores unitários, escreva expressões para as quatro diagonais de centro (os segmentos de reta que vão de um vértice a outro passando pelo centro) de um cubo em termos de suas arestas, que possuem comprimento a. b) Determine, os ângulos que as diagonais de centro fazem com as arestas adjacentes. c) Determine o comprimento das diagonais de centro em termos de a. R: 54,7º ; a√3. 37. Dois vetores: a e b fazem um ângulo θ entre si quando fazemos coincidir as suas caudas. Prove, tomando as componentes ao longo de dois eixos perpendiculares, que a relação abaixo, fornece o módulo da soma r = | a + b dos dois vetores. __ r = √ a² + b² + 2ab cos θ 38. Calcule o ângulo entre os vetores dados por a=3,0i + 3,0j + 3,0k e b=2,0i + 1,0j + 3,0k. R: 22º 39. Determine as componentes e o módulo de r = a - b + c se a = 5,0i + 4,0j - 6,0k, b= -2i + 2j + 3k, e c = 4,0i + 3,0j + 2,0k. (b) Calcule o ângulo entre r e o sentido positivo do eixo z. FÍSICA I - EXERCÍCIOS LISTA 2 MOVIMENTO EM DUAS E TRÊS DIMENSÕES 40. Um trem que está se movendo com uma velocidade constante de 60,0 km/h segue na direção leste por 40,0 min, depois em uma direção nordeste fazendo um ângulo de 50º com o eixo y direto norte por 20 min, e depois na direção oeste por 50,0 min. Qual é a velocidade média do trem para esta viagem ? R: 75,6 km/h. 41. O vetor posição de um íon é inicialmente r = 5,0i - 60j + 2,0k e, 10 s mais tarde é r = 2,0i + 8,0j - 4,0k, todos em metros. Qual é a sua velocidade média durante os 10 s? R: 1,2 i j m/s 42. Um avião está voando a uma altura constante. No instante ti = 0, sua velocidade é dada por, vi = 950,0 i + 110,0 m/s. No instante t = 30 s sua velocidade é dado por, vf = 170,0 figurates m/s. Para esse intervalo de tempo calcule: sua aceleração média e sua direção. R: a média = 9,88m/s² , 195º 43. Um barco que desliza sobre o gelo veleja superfície de um lago congelado com aceleração constante produzida pelo vento. Em um certo instante a velocidade do barco é (3,0i - 4,2j) m/s. Vinte segundos depois, por causa de uma mudança na direção do vento, a aceleração constante do barco é (1,0i + 3,0j) m/s², e 25 segundos depois desse instante a velocidade média para esses 30 s ? R: 3,0i , 3,0j , 3,0j , 3,3j 44. Um bola após 3,5 h se devía 21,5 km ao norte, 9,7 km a leste e 2,88 km acima do seu ponto de origem. Determine a (a) magnitude de sua velocidade média e (b) o ângulo de sua velocidade média com o plano horizontal. R: 9,0 m/s, 75º 45. Uma partícula se move em um plano com uma velocidade inicial v = 3,00 i m/s e uma aceleração constante a =2,00 i m/s². Se a partícula está localizada em 1,0 m do ponto de lançamento. (a) encontrar a sua posição (b) e seu vetor posição. R: 1,5i ; 4,5i - 2,25j 46. Uma partícula parte da origem em t = 2 com uma unidade na coordenada x e 8,0 m/s e ainda no plano xy com aceleração de 3,0 ; 2,0 m/s². Ao menos por quanto tempo a distância da origem será da partícula por 12 m, ocorrerá algum instante onde qual a distância da origem será Rf: 45m; 4,5m MOVIMENTO DE UM PROJÉTIL 48. Uma carabina é apontada na horizontal para um alvo distante 30 m. A bala acerta o alvo 1,9 cm abaixo do ponto visado. Quais são a) o tempo de vôo da bala e b) o módulo da sua velocidade ao sair da carabina ? R: 0,062 s; 480 m/s 49. Uma bola se movimenta horizontalmente para fora da superfície de uma mesa a 1,20 m de altura. Atinge o solo a 1,52 m da borda da mesa, na horizontal. Quanto tempo a bola ficou no ar ? Qual era sua velocidade no instante em que deixou a mesa ? R: 0,49 s, 3,1 m/s. 49. Um dardo é arremessado horizontalmente com uma velocidade inicial de 10 m/s em direção ao ponto P, à mosca do alvo e do dardo. O dardo t o ponto Q no aro, devido p e na vertical, 0,19 s depois. a) Qual é o valor da distância PQ ? b) Qual a distância em que o dardo e o local onde o dardo foi o lançamento? R: 17,7 cm ,1,9 m. 50. Uma pedra é lançada para o alto em um penhasco, de altura h, com uma velocidade inicial de 42,0 m/s e um ângulo de 60º acima no horizontal, conforme mostrado na figura abaixo. A pedra cai 5,50 s após o lançamento. Calcule: a) a altura h do penhasco: b) a velocidade da pedra imediatamente antes do impacto em A; e c) altura máxima H acima do nível do solo. R: 51,81 m, 27,36 m/s , 67,49 m. 51. Uma carabina que atira balas a 460 m/s deve acertar um alvo a uma distância de 45,7 m e no mesmo nível que armação. A altura altura acima do alvo deve apontar o cano da carabina para a bala acerte o alvo? R: 2,8 cm. 52. Você atira uma bola com uma velocidade de 25,0 m/s, num ângulo de 40° acima da horizontal, determinando o intervalo de tempo t, necessário para ser detectado fis (na a o campo captar) de referência onde a corpo entra em um campo magnético, d) A velocidade final do campo a montante do bola no antes de bater na parede? b) Qual a distância acima do ponto de lançamento o bola :(horizontal e vertical) o alcança o corpo? e) A parede R: 31 m, 13 m, 41 m. 53. *53. Uma pedra é atirada por uma catapulta no tompo(tt = c) com uma velocidade inicial de módulo igual a 200 m/s em um ângulo de 60º com a direção a meia de verticar. Quais são os módulos das componentes horizontal e vertical de seu deslocamento a partir do local da catapulta n: t 1 s, 78 l de, e 8,211 54. Uma bola de futebol é chutada do solo e a velocidade inicial de 19,2 m/s num ângulo de 45º em direção ao campo. A bola se é ,a 54,6 da distância , o campo antes entrou p para interceptá-la. (a) Qual a altura qual a altura, a qual altura bal a re indica o alto do correto dela que o bola bota no solo? Descrever a altura bota no solo? Descrever a altu e o caliente onde a altura é seu instante t está 55. Uma bola é atirada do chão no ar. Em uma altura de 0,1 m, observa-se que a sua velocidade é v = 7,5 i + 6,1 j m metros por segundo (i horizontal e j vertical). (a) A que altura a bola sobe? (b) Qual é a distância horizontal total que a bola percorre? (c) Qual o módulo, a direcção e o sentido da bola imediatamente antes de bater no chão? R: 11m, 23m, 17m/s, 43º 56. Durante uma partida de tênis, um jogador saca com uma velocidade de 23,6 m/s; a bola deixa a raquete horizontalmente, 2,37 m acima da quadra. (a) A que altura a bola passa sobre a rede, que está a 12 m de distância e 0,90 m de altura? (b) Suponha que o jogador saque a bola sob um ângulo de 5° abaixo da horizontal. A bola consegue, ultrapassar a rede? R: 20,35cm, não. 57. A velocidade de lançamento de um certo projétil é cinco vezes a velocidade que ele possui na sua altura máxima. Calcule o ângulo de elevação 0 no lançamento. R: 78,5º 58. Um certo avião possui uma velocidade de 290,0 km/h e está mergulhando com um ângulo de 30º abaixo da horizontal quando o piloto libera uma isca para atrair radares. A distância horizontal o o ponto de lançamento e o ponto onde a isca bate no chã0 é de 700 m. (a) Quanto tempo a isca fica no ar? (b) Qual era a altura do ponto de lançamento ? R: 10 s, 897 m. 59. Um canhão antitanque está localizado na borda de um platô, 5,0 m acima de um solo plano. Seu atirador avista um tanque inimigo parado no solo plano, a 2,2 km de distância. Ao mesmo tempo o atirador do tanque vê o canhão e começa a afastar-se com uma aceleração de 0,50 m/s². Se o canhão antitanque espera uma velocidade de 240 m/s com 10° de elevação, em relação à horizontal, quanto tempo o atirador deve esperar antes de atirar, para que o projétil alcance o tanque? R: 5,7s. Cinco forças são aplicadas sobre uma caixa de 4,0 kg, conforme a figura abaixo. Determine a aceleração do eixo. R: 1,62 m/s². 72. Imagine uma nave de desembarque se aproximando da superfície de Calisto, uma das luas de Júpiter. O enorme imprimindo uma força para cima (empuxo de 3200 N), a nave desce para pouso com velocidade constante, o motor imprimir uma força de apenas 2200 N, a nave passaria a cair para baixo com 0,3 m/s². a) Qual é o peso da nave quando na vizinhança da superfície de Calisto? b) Qual a massa da nave? c) Qual é o módulo da aceleração da queda livre próximo da superfície de Calisto? R: 3200 N, b) 270 kg, c) 11,8 m/s². FÍSICA 1 - EXERCÍCIOS LISTA 3 1/5 FORÇA DE ATRITO 80. O coeficiente de atrito estático entre o Teflon e os ovos mexidos é de aproximadamente 0,04. Qual o menor ângulo, medido em relação à horizontal, que fará com que os ovos deslizem no fundo de uma frigideira revestida com Teflon ? R: 2,3° 81. Uma pessoa empurra na horizontal um engradado de 55 kg com uma força de 220 N para move-lo sobre uma piso horizontal. O coeficiente de atrito cinético é de 0,35. (a) Qual é a intensidade da força de atrito ? (b) qual a intensidade da aceleração do engradado ? R: a) 188,65 N, b) 0,58 m/s² 82. Uma força horizontal F de 12 N empurra um bloco que pesa 5,0 N contra uma parede vertical. O coeficiente de atrito estático entre a parede e o bloco é de 0,60, e o coeficiente de atrito cinético é de 0,40. Suponha que o bloco não esteja se movendo inicialmente. a) O bloco irá se mover ? b) Qual é a força da parede sobre o bloco, na notação de vetor unitário. 83. Um aluno deseja determinar os coeficientes de atrito estático e cinético entre uma caixa e uma prancha. Ele coloca a caixa sobre a prancha e lentamente vai levantando uma das extremidades. Quando o ângulo de inclinação fazer 30° a caixa comecou a escorregar. a) Calcule o coeficiente de atrito estático entre eles. b) Determine a aceleração do bloco assim que ele começa a escorregar, descendo pela prancha cerca de 2,5 m em 4,0 s. Quais os coeficientes de atrito determinados ? R: 0,577 e 0,454 84. Um engradado com 68 kg é arrastado sobre um piso, puxado por uma corda presa ao engradado e inclinada de 15° acima da horizontal. a) Se o coeficiente de atrito estático for 0,50, qual será a intensidade da força mínima necessária para puxar o engradado ? b) Qual o coeficiente de atrito cinético é 0,35, qual sua aceleração inicial ? R: a) 304 N, b) 1,3 m/s² 85. Uma criança, em uma loja de brincar de escorregar, desceu uma certa rampa com 35° de inclinação no dobro do tempo que levaria para descer um escorregador liso com 35° de inclinação. Qual é o coeficiente de atrito cinético entre o poço e a criança ? 86. Um bloco de 3,5 kg é empurrado sobre uma superfície horizontal por uma força F de intensidade igual a 11 N que faz um ângulo Q = 40° com o horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o piso é de 0,25. Calcule a intensidade (a) da força de atrito que o piso exerce sobre o bloco e (b) a aceleração do bloco. R: 11N; 0,14m/s² 87. A figura mostra dois blocos em contato ( m = 16kg e M = 88 kg ) que não estão fixados um ao outro. O coeficiente de atrito estático entre eles é 。= 0,38, mas na superfície embaixo de M não há atrito. Qual a menor força horizontal F necessária para manter m em contato com M ? R: 487,7 N 88. Uma placa espessa de 40 kg repousa sobre um piso sem atrito. Um bloco de 10 kg repousa sobre a placa. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a placa é igual a 0,60, ao passo que seu coeficiente de atrito cinético é 0,40. O bloco de 10 kg é puxado por uma força horizontal com uma intensidade de 100 N. Quais são as acelerações (a) do bloco e (b) da placa ? sem atrito R: a) 6,1 m/s², b) 0,98 m/s² 89. Uma caixa de areia inicialmente em repouso deve ser puxada em um piso por meio de um cabo no qual a tração não deve exceder 1100N. O coeficiente de atrito estático entre a caixa e o piso é 0,35 . a) Qual deve ser o ângulo entre o cabo e a horizontal a fim de puxar a maior quantidade possível de areia, e b) qual é o peso de areia e da caixa nesta situação? R: 19,29°; 339,8 kg.
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Fenômenos de Transporte - Lista 04
Física
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Física
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10 Um carro trafegando a 56 0 km/h está a 24,0 m de uma barreira quando o motorista pisa com força nos freios. O carro bate na barreira 2,0 s depois (a) Qual a desaceleração do carro (considerada constante) antes do impacto? (b) Com que velocidade o carro está deslocando quando sofre o impacto? R: -3,6 m/s², 4,4 m/s 11. Um trem de metrô parte de repouso em uma estação e acelera com uma taxa constante de 1,00 m/s² durante 14,0 s. Ele viaja com velocidade constante durante 70,0 s e reduz a velocidade com uma taxa constante de 3,50 m/s² até parar na estação seguinte. Calcule a distância total percorrida. R: 1796,5m 12. Um carro movendo-se com aceleração constante cobre a distância entre dois pontos distantes 60,0 m em 6,0 s. Sua velocidade ao passar pelo segundo ponto era de 15,0 m/s. a) Qual era a velocidade escalar no primeiro ponto? b) Qual era a aceleração c) a que distância antes do primeiro ponto o carro estava em repouso? R: 6m/s, 1,67 m/s², 7,5m 13 a) Se a aceleração máxima tolerável pelos passageiros num metrô é de 1,34 m/s², e as estas oh curvas são separadas por 806 m, qual a velocidade máxima que o trem pode alcançar, entre as estações? b) Se o tempo da viagem entre as estações: c) Calcule a média da velocidade média que o trem pode alcançar, até ele baixar P1 0 em cada estação? R: 32,0 m/s, 49,5 1, 117,1 m/s 14) AO instante em que o sinal de trânsito fica verde. Um automóvel parte com uma aceleração de g 22 m/s² e passa, ao menos instante um caminhão, trafegando com uma velocidade constante de 9,5 m/s, passa do sinal cr um automóvel a) A que distância além do sinal o trânsito automóvel ultrapassará o caminhão que avançou o sinal O automóvel nesse instante? R: 82, 1m; 19 s 15. c Os freios de um carro são capazes de criar uma desaceleração de 52, m/s² b) Se você estiver a 137 km/h e avistar um policial rodoviário, a que distância máxima de você consegue reduzir a velocidade do carro até ela ser a velocidade de 90 km/h? Por razões legal é melhor frear imediatamente para impedir que a alta velocidade seja detectada por um radar ou uma pistola laser. R: 25 s 16. Quando um trem de passageiros de alta velocidade trafegava a 44.0 m/s faz uma curva, * uma máquina fica achando de ver que uma locomotiva convencional larga andava um trilho saindo de um ramal e está a uma distância D a linha principal no mesmo intervalo de tempo com velocidade m/s. a) Qual deve ser o módulo da desaceleração constante e resultar em mínima para se evitar uma colisão? b) Suponha que o maquinista esteja em ao t 0 quando, em t 0, ele consegue avistar a locomotiva. Faça um esboço das curvas x(t) representando a locomotiva e o trem de alta velocidade para as situações nas quais se evita uma colisão por pouco e quando ela não consegue ser evitada. R: -0,96 m/s² Vo = 44,0 m/s V = 81,0 m/s D = 676 m 17. Um trem vermelho trafegando a 72 km/h e um trem verde trafegando a 144 km/h estão se dirigindo um ao encontro do outro ao longo de um trilho reto e sem desvios. Quando eles estão distantes 950 m, cada maquinista vê o outro trem e aciona os freios. Os freios desaceleram cada trem a taxa de 1,0 m/s² Ocorrê colisão? Caso ocorra, qual a velocidade de cada trem no impacto? Caso não ocorra, qual a separação entre os trens quando eles pararem? R: sim; O e = 1 m/s. MOVIMENTO RETILINEO COM ACELERAÇÃO DE QUEDA-LIVRE 18 Um moleque atira uma pedra para cima na direcção vertical com uma velocidade inicial de 12,0 m/s do teitado de um prédio. 30,0 m acima do chão (a) Quanto tempo leva para a pedra chegar ao chão? (b) Qual a velocidade da pedra no impacto? R 3,98 s, -27,0 m/s 19 Uma chave cai de uma ponte de uma altura de 45 m acima da água. Ela cai em em cima de um barco modelo, movendo-se com velocidade constante, que estava a 12 m do ponto de impacto quando a chave foi largada. Qual a velocidade do barco? R: 4,5 m/s 20. Um foguete disparado verticalmente de chão se eleva com uma aceleração vertical constante de 4,00 m/s² por 6,00 s. Seu combustível então se esgota e ele continua se deslocando para cima uma partícula em queda livre e depois volta caindo, (a) Qual a altitude máxima alcançada ? (b) Qual o tempo total decorrido da decolagem até o foguete bater no chão? R: 101,4m, 13 s. 21 Dois diamantes começam a cair em queda livre da mesma altura, com uma diferença de 1, 0 s. Quanto tempo depois o primeiro diamante começará a cair o segundo diamante sério distantes 1 0 m um do outro ? R: 1,52 s 22. Um elevador sem teto está subindo com uma velocidade constante de 10 m/s. Um homem no elevador dispara uma bala com uma perna direção vertical (m/s) Quando o al assim; t 0 em cima do piso do elevador que está a 28 m acima do chão. A velocidade inicial da bala em relação ao elevador é de 20 m/s. (a) Qual a altura máxima acima do chão que a bala alcança? (b) Quanto tempo a bala leva para voltar ao piso do elevador? R 74,4m 4, 18s 23. Está pingando duas furos de um chuveiro em cima do piso 200 cm abaixo. As gotas em exames regulares de tempo, com a primeira gota batendo no piso no mesmo instante em que a quarta gota começa a cair Ai não os passos as que e encontram a segunda e a quarta gota bateu no piso mais tarde depois de 080 m R: 1,11m ; 1, 78 m 24. Uma pedra é solta e cai dentro de um rio em partindo de uma ponte 43,9 m acima da água. Outra pedra é atirada para baixo com 15,0 in/s depois passos ao lado da primeira seria. As duas pedras batem na água ao mesmo tempo. (a) Qual a velocidade inicial da segunda pedra? (b) Trace um gráfico velocidade contra tempo para cada pedra, tornado o tempo zero no instante em que a primeira pedra for solta. R;. -12,3 m/s 25. Um gato sonolento percebe um vaso de flores que passeia primeiro para cima e depois para baixo passando por uma janela aberta. O vaso pode ser viso por um total de 0,5 s, e a altura ela é o baixo da janela é de 2,00 m. Até que altura acima do alto da janela o vaso de flores chega ? R 2,34m 26 Uma gata e quedista salto de pára-quedas e cai 50 m riveramente. Então 0 safio e-desce às sobreu,e é descrito e 2,0 m/s². Ela atinge o chão com uma velocidade de 3,0 in/s. a) Quanto tempo o pára-quedista fica no ar; b) A que altura começou a queda? R: 17, 3 s; ,2:5,8 m 27. Uma pedra e jogada para cima na direção vertical. No seu caminhão rara cima elas passim pela ponto A com velocidade v, e pelo ponto B, 3,0 metros acima de A com velocidade v/2. Calculo a) a velocidade v e o b) a altura máxima alcançada pela pedra acima do ponto B. R: 8,85 m/s, 4,00 m. 28. Um excursionista atento vê uma pedra: Trio do alto de um morro vizinho e nota que de leva 1,30 a para a pedra para parte do sua trajetória até o solo. Despreze a resistência do ar. Qual a altura do morro se em metros? R: 8,3 m 29 Estando inicialmente agachado, um atleta dá um salto vertical para atingir a altura máxima e peixe com Cles nhwainers atletas permanecerem cerca de 4, 15 no ar ?) Considere a atleta uma uma rapídadcie e eliminando os freio gal 2,0 para o, 5,0 ao solo. Despreze a resistência do ar. Para explicar por que ela parate estar suspensa por a tempo no ar calcula a razão entre o tempo que leva para atingir a altura Tmaxe o tempo que ela leva para atingir a altura R: O,2O FÍSICA I - EXERCÍCIOS LISTA 1 MOVIMENTO RETILÍNEO 1. Um carro trafega em uma estrada reta por 40 km a 30 km/h Depois ele continua no mesmo sentido por outros 40 km a 60 km/h. (a) Qual a velocidade media do carro durante esta viagem de 80 km ? (b) Qual é a sua velocidade escalar media ? (c) Faça o grafico e x o e indique como se determina a velocidade media no grafico. R: 4, 40 km 2. Você dirige numa rodovia, metade do tempo a 55 km/h e outra metade a 90 km/h. No caminho de volta você dirige metade da distância a 55 km/h e outra metade a 90 km/h. Qual a sua velocidade escalar média (a) na ida , a na volta. c) Qual a sua velocidade média por viagem completa? (d ) Faça um esboço de x contra t para (a) supondo o movimento no sentido positivo e x do vento baixo por certo o para (b) o suponto o movimento no sentido do esboço da 100 m/s, V= 847,20 km/h, zero 3. Você está dirigindo numa rodovia, metade do tempo a 55 km/h e a outra metade a 90 km/h. No caminho de volta você dirige metade da distância uma por outra metade a 90 km/h. Sua velocidade, considere apenas a ida : a) a temperatura, b) velocidade média e b) velocidade do vento, com ex que a questão seja R: 61 72,5 km/h, 68,3 km/h , 70,3 km/h, zero 4 posição a um objeto que se move ao longo do eixo A é dada por x = 3t - 4t³ + t⁴, onde x esta em metros e t em segundos. ( a) Qual a posição inicial do corpo? ( b) Qual a posição no em t 2 s ? c Quando a velocidade do corpo é zero? (d) Qual a velocidade média nos intervalos ) t 2 t 4 s (J) Qual a velocidade instantânea em (a t 2 e R: 0 m, 12m, V(média "råde" dl, -4 m/s 5. Um próton se move ao longo do eixo x segundo a equação x = 50 t - 10t², onde x está em metros e t está em segundos. Calcule a velocidade média em (c) x (d) a aceleração a aceleração e instante em instante a, no instante do tempo. Verifique se a velocidade é usando o é a aceleração será 2 t. c) aceleração, que (di 3, a constante R. 4 m/s², 50 m/s O 6. Que distância o corredor cujo grafico velocidade-tempo e mostrado na figura abaixo percorreu nos primeiros 16 segundos ? R: 78 m. 0 Tempo (T). 7. Numa aventura de vilocigeamer, um ponto é programado para se mover pela tela, seguindo a equação: x( T ) = 2,.°1 0,75 T, onde x é a distância em centimetros, em relação ao canto esquerdo da tela, e t é o tempo em seg custais. Quando o ponto alcança um dos cantos da tela, em x = 0 ou x = 15,0 em, t se torna zero e inicia volta à tela seguirá dê acordo com X(t) a) Em que instante, após iniciar o movimento ponto para? b) Em que inste a seguirl? b) Em que instante, após t = t o ele alcance um canto da tela pela primeiro vez? R'; 2,72 s 8. A posição de uma partícula que se move ao longo do eixo x dependendo do tempo segundo a equação x= ct² + bt, onde x esta em metros e t em segundos. (a) Que unidades devem ter o e b? ( b) fazero seus valores mensucros serem 3, 0 e 2,0, respectivamente, em que tempo a partícula alcança a sua posição x positiva minima, entre t i 0,0 s t 1 4,0 s. (o) qual a distância percorreda pela patência e qual é o seu deslocamento d) Em t = 1.0 s. a 2,0, 3,0 4,0 s, quais são suas velocidades e as suas acelerações? R; m/s, m²/s, 10,8, 8,21cm −8Om, cl) 9. Um certa carro de corrida pode acelerar de 0 a 60 km/h em 5,4 s. Durante esse tempo, qual a aceleração média em m/s²? b) Supondo a aceleração constante, quanto se deslocara nesses 5,4 s em 6,7 se mantendo a mserna aceleração, em quanto tempo percorre a distância de 0,25 km? R 3,09 m/s"; 45 m, 12,7 s VETORES 30. A componente x de um vetor A é igual a –2,5 m e a componente y é igual a –0,9 m. Qual é o módulo e o ângulo entre a direção de A e o sentido positivo do x ? R: 7,3 ; 250º. 31. Uma pessoa caminha seguindo este padrão: 3,1 km para norte, depois 2,4 km para oeste e, finalmente, 5,2 km para o sul. (a) Construa o diagrama vetorial que representa este deslocamento. (b) Qual é o módulo e direção deste deslocamento ? R: 3,2 km ; 221,2º. 32. Depois da tacada inicial, um golfista necessitou de mais três tacadas para colocar a bola no buraco. Na primeira, a bola se deslocou 12 m para o norte; na segunda 6 m para sudeste; na terceira, 3 m para sudoeste. Que deslocamento seria necessário para colocar a bola no buraco com uma única tacada após a primeira? R: 2,12 i + 5,64 j . 33. São dados dois vetores: a = 4,0mi - 3,0mj e b = 6,0mi + 8,0mj. Quais são: (a) o módulo e o ângulo relativo a de a + b. (b) Quais são: o módulo e o ângulo relativo a a - b ? R: a+b -e-37º; 10 m e 53º ; 11m e 27º ; 11,2 m e 79,7º 34. Dois vetores a e b têm módulos iguais a 10,0 unidades. a) Ache as componentes x e y da sua soma vetorial r. b) o módulo de r e o ângulo que r faz com o sentido positivo de x. R: 1,59 unidades e 12,07 unidades ; 12,17 unidades ; 82,5º 35. Ache a soma dos seguintes quatro vetores a) na notação de vetor unitário e como b) um módulo e um ângulo relativo ao sentido positivo do eixo x. p: 10,0 m a 25º no sentido anti-horário a partir de +x q: 12,0 m a 10º no sentido anti-horário a partir de +y r: 8,0 m a 20º no sentido horário a partir de -y s: 9,0 m a 40º no sentido anti-horário a partir de -y 36. a) Usando vetores unitários, escreva expressões para as quatro diagonais de centro (os segmentos de reta que vão de um vértice a outro passando pelo centro) de um cubo em termos de suas arestas, que possuem comprimento a. b) Determine, os ângulos que as diagonais de centro fazem com as arestas adjacentes. c) Determine o comprimento das diagonais de centro em termos de a. R: 54,7º ; a√3. 37. Dois vetores: a e b fazem um ângulo θ entre si quando fazemos coincidir as suas caudas. Prove, tomando as componentes ao longo de dois eixos perpendiculares, que a relação abaixo, fornece o módulo da soma r = | a + b dos dois vetores. __ r = √ a² + b² + 2ab cos θ 38. Calcule o ângulo entre os vetores dados por a=3,0i + 3,0j + 3,0k e b=2,0i + 1,0j + 3,0k. R: 22º 39. Determine as componentes e o módulo de r = a - b + c se a = 5,0i + 4,0j - 6,0k, b= -2i + 2j + 3k, e c = 4,0i + 3,0j + 2,0k. (b) Calcule o ângulo entre r e o sentido positivo do eixo z. FÍSICA I - EXERCÍCIOS LISTA 2 MOVIMENTO EM DUAS E TRÊS DIMENSÕES 40. Um trem que está se movendo com uma velocidade constante de 60,0 km/h segue na direção leste por 40,0 min, depois em uma direção nordeste fazendo um ângulo de 50º com o eixo y direto norte por 20 min, e depois na direção oeste por 50,0 min. Qual é a velocidade média do trem para esta viagem ? R: 75,6 km/h. 41. O vetor posição de um íon é inicialmente r = 5,0i - 60j + 2,0k e, 10 s mais tarde é r = 2,0i + 8,0j - 4,0k, todos em metros. Qual é a sua velocidade média durante os 10 s? R: 1,2 i j m/s 42. Um avião está voando a uma altura constante. No instante ti = 0, sua velocidade é dada por, vi = 950,0 i + 110,0 m/s. No instante t = 30 s sua velocidade é dado por, vf = 170,0 figurates m/s. Para esse intervalo de tempo calcule: sua aceleração média e sua direção. R: a média = 9,88m/s² , 195º 43. Um barco que desliza sobre o gelo veleja superfície de um lago congelado com aceleração constante produzida pelo vento. Em um certo instante a velocidade do barco é (3,0i - 4,2j) m/s. Vinte segundos depois, por causa de uma mudança na direção do vento, a aceleração constante do barco é (1,0i + 3,0j) m/s², e 25 segundos depois desse instante a velocidade média para esses 30 s ? R: 3,0i , 3,0j , 3,0j , 3,3j 44. Um bola após 3,5 h se devía 21,5 km ao norte, 9,7 km a leste e 2,88 km acima do seu ponto de origem. Determine a (a) magnitude de sua velocidade média e (b) o ângulo de sua velocidade média com o plano horizontal. R: 9,0 m/s, 75º 45. Uma partícula se move em um plano com uma velocidade inicial v = 3,00 i m/s e uma aceleração constante a =2,00 i m/s². Se a partícula está localizada em 1,0 m do ponto de lançamento. (a) encontrar a sua posição (b) e seu vetor posição. R: 1,5i ; 4,5i - 2,25j 46. Uma partícula parte da origem em t = 2 com uma unidade na coordenada x e 8,0 m/s e ainda no plano xy com aceleração de 3,0 ; 2,0 m/s². Ao menos por quanto tempo a distância da origem será da partícula por 12 m, ocorrerá algum instante onde qual a distância da origem será Rf: 45m; 4,5m MOVIMENTO DE UM PROJÉTIL 48. Uma carabina é apontada na horizontal para um alvo distante 30 m. A bala acerta o alvo 1,9 cm abaixo do ponto visado. Quais são a) o tempo de vôo da bala e b) o módulo da sua velocidade ao sair da carabina ? R: 0,062 s; 480 m/s 49. Uma bola se movimenta horizontalmente para fora da superfície de uma mesa a 1,20 m de altura. Atinge o solo a 1,52 m da borda da mesa, na horizontal. Quanto tempo a bola ficou no ar ? Qual era sua velocidade no instante em que deixou a mesa ? R: 0,49 s, 3,1 m/s. 49. Um dardo é arremessado horizontalmente com uma velocidade inicial de 10 m/s em direção ao ponto P, à mosca do alvo e do dardo. O dardo t o ponto Q no aro, devido p e na vertical, 0,19 s depois. a) Qual é o valor da distância PQ ? b) Qual a distância em que o dardo e o local onde o dardo foi o lançamento? R: 17,7 cm ,1,9 m. 50. Uma pedra é lançada para o alto em um penhasco, de altura h, com uma velocidade inicial de 42,0 m/s e um ângulo de 60º acima no horizontal, conforme mostrado na figura abaixo. A pedra cai 5,50 s após o lançamento. Calcule: a) a altura h do penhasco: b) a velocidade da pedra imediatamente antes do impacto em A; e c) altura máxima H acima do nível do solo. R: 51,81 m, 27,36 m/s , 67,49 m. 51. Uma carabina que atira balas a 460 m/s deve acertar um alvo a uma distância de 45,7 m e no mesmo nível que armação. A altura altura acima do alvo deve apontar o cano da carabina para a bala acerte o alvo? R: 2,8 cm. 52. Você atira uma bola com uma velocidade de 25,0 m/s, num ângulo de 40° acima da horizontal, determinando o intervalo de tempo t, necessário para ser detectado fis (na a o campo captar) de referência onde a corpo entra em um campo magnético, d) A velocidade final do campo a montante do bola no antes de bater na parede? b) Qual a distância acima do ponto de lançamento o bola :(horizontal e vertical) o alcança o corpo? e) A parede R: 31 m, 13 m, 41 m. 53. *53. Uma pedra é atirada por uma catapulta no tompo(tt = c) com uma velocidade inicial de módulo igual a 200 m/s em um ângulo de 60º com a direção a meia de verticar. Quais são os módulos das componentes horizontal e vertical de seu deslocamento a partir do local da catapulta n: t 1 s, 78 l de, e 8,211 54. Uma bola de futebol é chutada do solo e a velocidade inicial de 19,2 m/s num ângulo de 45º em direção ao campo. A bola se é ,a 54,6 da distância , o campo antes entrou p para interceptá-la. (a) Qual a altura qual a altura, a qual altura bal a re indica o alto do correto dela que o bola bota no solo? Descrever a altura bota no solo? Descrever a altu e o caliente onde a altura é seu instante t está 55. Uma bola é atirada do chão no ar. Em uma altura de 0,1 m, observa-se que a sua velocidade é v = 7,5 i + 6,1 j m metros por segundo (i horizontal e j vertical). (a) A que altura a bola sobe? (b) Qual é a distância horizontal total que a bola percorre? (c) Qual o módulo, a direcção e o sentido da bola imediatamente antes de bater no chão? R: 11m, 23m, 17m/s, 43º 56. Durante uma partida de tênis, um jogador saca com uma velocidade de 23,6 m/s; a bola deixa a raquete horizontalmente, 2,37 m acima da quadra. (a) A que altura a bola passa sobre a rede, que está a 12 m de distância e 0,90 m de altura? (b) Suponha que o jogador saque a bola sob um ângulo de 5° abaixo da horizontal. A bola consegue, ultrapassar a rede? R: 20,35cm, não. 57. A velocidade de lançamento de um certo projétil é cinco vezes a velocidade que ele possui na sua altura máxima. Calcule o ângulo de elevação 0 no lançamento. R: 78,5º 58. Um certo avião possui uma velocidade de 290,0 km/h e está mergulhando com um ângulo de 30º abaixo da horizontal quando o piloto libera uma isca para atrair radares. A distância horizontal o o ponto de lançamento e o ponto onde a isca bate no chã0 é de 700 m. (a) Quanto tempo a isca fica no ar? (b) Qual era a altura do ponto de lançamento ? R: 10 s, 897 m. 59. Um canhão antitanque está localizado na borda de um platô, 5,0 m acima de um solo plano. Seu atirador avista um tanque inimigo parado no solo plano, a 2,2 km de distância. Ao mesmo tempo o atirador do tanque vê o canhão e começa a afastar-se com uma aceleração de 0,50 m/s². Se o canhão antitanque espera uma velocidade de 240 m/s com 10° de elevação, em relação à horizontal, quanto tempo o atirador deve esperar antes de atirar, para que o projétil alcance o tanque? R: 5,7s. Cinco forças são aplicadas sobre uma caixa de 4,0 kg, conforme a figura abaixo. Determine a aceleração do eixo. R: 1,62 m/s². 72. Imagine uma nave de desembarque se aproximando da superfície de Calisto, uma das luas de Júpiter. O enorme imprimindo uma força para cima (empuxo de 3200 N), a nave desce para pouso com velocidade constante, o motor imprimir uma força de apenas 2200 N, a nave passaria a cair para baixo com 0,3 m/s². a) Qual é o peso da nave quando na vizinhança da superfície de Calisto? b) Qual a massa da nave? c) Qual é o módulo da aceleração da queda livre próximo da superfície de Calisto? R: 3200 N, b) 270 kg, c) 11,8 m/s². FÍSICA 1 - EXERCÍCIOS LISTA 3 1/5 FORÇA DE ATRITO 80. O coeficiente de atrito estático entre o Teflon e os ovos mexidos é de aproximadamente 0,04. Qual o menor ângulo, medido em relação à horizontal, que fará com que os ovos deslizem no fundo de uma frigideira revestida com Teflon ? R: 2,3° 81. Uma pessoa empurra na horizontal um engradado de 55 kg com uma força de 220 N para move-lo sobre uma piso horizontal. O coeficiente de atrito cinético é de 0,35. (a) Qual é a intensidade da força de atrito ? (b) qual a intensidade da aceleração do engradado ? R: a) 188,65 N, b) 0,58 m/s² 82. Uma força horizontal F de 12 N empurra um bloco que pesa 5,0 N contra uma parede vertical. O coeficiente de atrito estático entre a parede e o bloco é de 0,60, e o coeficiente de atrito cinético é de 0,40. Suponha que o bloco não esteja se movendo inicialmente. a) O bloco irá se mover ? b) Qual é a força da parede sobre o bloco, na notação de vetor unitário. 83. Um aluno deseja determinar os coeficientes de atrito estático e cinético entre uma caixa e uma prancha. Ele coloca a caixa sobre a prancha e lentamente vai levantando uma das extremidades. Quando o ângulo de inclinação fazer 30° a caixa comecou a escorregar. a) Calcule o coeficiente de atrito estático entre eles. b) Determine a aceleração do bloco assim que ele começa a escorregar, descendo pela prancha cerca de 2,5 m em 4,0 s. Quais os coeficientes de atrito determinados ? R: 0,577 e 0,454 84. Um engradado com 68 kg é arrastado sobre um piso, puxado por uma corda presa ao engradado e inclinada de 15° acima da horizontal. a) Se o coeficiente de atrito estático for 0,50, qual será a intensidade da força mínima necessária para puxar o engradado ? b) Qual o coeficiente de atrito cinético é 0,35, qual sua aceleração inicial ? R: a) 304 N, b) 1,3 m/s² 85. Uma criança, em uma loja de brincar de escorregar, desceu uma certa rampa com 35° de inclinação no dobro do tempo que levaria para descer um escorregador liso com 35° de inclinação. Qual é o coeficiente de atrito cinético entre o poço e a criança ? 86. Um bloco de 3,5 kg é empurrado sobre uma superfície horizontal por uma força F de intensidade igual a 11 N que faz um ângulo Q = 40° com o horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o piso é de 0,25. Calcule a intensidade (a) da força de atrito que o piso exerce sobre o bloco e (b) a aceleração do bloco. R: 11N; 0,14m/s² 87. A figura mostra dois blocos em contato ( m = 16kg e M = 88 kg ) que não estão fixados um ao outro. O coeficiente de atrito estático entre eles é 。= 0,38, mas na superfície embaixo de M não há atrito. Qual a menor força horizontal F necessária para manter m em contato com M ? R: 487,7 N 88. Uma placa espessa de 40 kg repousa sobre um piso sem atrito. Um bloco de 10 kg repousa sobre a placa. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a placa é igual a 0,60, ao passo que seu coeficiente de atrito cinético é 0,40. O bloco de 10 kg é puxado por uma força horizontal com uma intensidade de 100 N. Quais são as acelerações (a) do bloco e (b) da placa ? sem atrito R: a) 6,1 m/s², b) 0,98 m/s² 89. Uma caixa de areia inicialmente em repouso deve ser puxada em um piso por meio de um cabo no qual a tração não deve exceder 1100N. O coeficiente de atrito estático entre a caixa e o piso é 0,35 . a) Qual deve ser o ângulo entre o cabo e a horizontal a fim de puxar a maior quantidade possível de areia, e b) qual é o peso de areia e da caixa nesta situação? R: 19,29°; 339,8 kg.