Fisica I - Movimento Retilinio PDF

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algumas questões sobre movimento retilinio na disciplina de fisica I...

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UNIJUÍ – Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul DCEEng – Departamento de Ciências Exatas e Engenharias

FÍSICA I – 2/2020

Trabalho 1

Nome Completo: Beatriz Eduarda Guimarães

1-Uma pedra é largada do alto de uma torre. Um segundo depois uma segunda pedra é largada. A separação entre as pedras conforme caem ... a) ( ) aumenta; b) ( ) diminui; c) ( x ) permanece constante; Justifique sua resposta. R: Pois a primeira pedra vai estar numa constante de 1 segundo caindo mais rápido que a segunda pedra, que por sua vez vai se manter constantemente 1 segundo em tempo distante da primeira pedra.

2- Na situação acima, a segunda pedra atinge o solo em um tempo.. a) ( ) menor do que um segundo após a primeira; b) ( x ) exatamente um segundo após a primeira; c) ( ) maior do que um segundo após a primeira; Justifique sua resposta. R: a velocidade permanece constante em relação a segunda pedra.

3- Duas pedras são largadas simultaneamente de alturas diferentes. Conforme caem a separação entre elas... a) ( ) aumenta; b) ( ) diminui; c) ( x ) permanece a mesma;

Justifique sua resposta. R: A medida que elas caem a gravidade age e faz com que elas aumentem a velocidade e nesse caso aumentam à mesma proporção o que torna as distâncias iguais e constantes entre elas.

4- Na situação acima há um intervalo de tempo entre as chegadas de ambas as pedras ao solo. Suponha que as pedras são largadas do mesmo modo de alturas superiores mas com a mesma diferença de altura. Então o tempo entre ambos os impactos... a) ( ) aumenta; b) ( ) diminui; c) ( x ) permanece o mesmo; Justifique sua resposta. R: Pois como na situação anterior a velocidade irá permanecer proporcionalmente constante.

5 - Uma pedra é lançada verticalmente para cima e no ponto mais alto de sua trajetória... A) ( ) a sua velocidade é nula e a aceleração é g; B) ( x ) a sua velocidade e a aceleração são ambas nulas; C) ( ) a sua velocidade e a aceleração são ambas não nulas; D) ( ) a sua velocidade é não nula e a aceleração é g; E) ( ) dependa da velocidade inicial da pedra; Justifique sua resposta.

R: Quando a pedra atinge a altura máxima, ela tende a cair de volta fazendo uma pequena parada, o que lhe dá uma velocidade de 0 m/s e se não há velocidade no ponto máximo, não há aceleração, pois, a aceleração existe quando se tem variação na velocidade.

6-Movimento bidimensional. Do topo de um edifício arremessamos três pedras idênticas e com a mesma velocidade em módulo. A primeira é arremessada para cima, a segunda lateralmente e a terceira para baixo. Qual pedra estará se movendo mais rapidamente quando atingir o solo? a) ( x ) a primeira; b) ( ) a segunda; c) ( ) a terceira; d) ( ) todas terão a mesma velocidade; Justifique sua resposta. R: A segunda e a terceira pedra são lançadas, respectivamente, lateralmente e para baixo, o que induz que ambas chegaram em uma velocidade igual. Já a primeira pedra foi arremessada para cima, durante todo o seu movimento, seja de subida ou descida, e mesmo no pico da trajetória que é nulo, a aceleração da pedra será constante, assim, induzindo que ela chegue em maior velocidade que as outras por estar fazendo um movimento de queda livre.

7- Movimento de um projétil. Um projétil é lançado com uma velocidade inicial de módulo vo com um ângulo o medido da horizontal. Despreze a resistência do ar. Em que momento do movimento a aceleração no projétil se iguala a zero?

a) ( ) Em algum ponto antes de atingir sua altura máxima; b) ( ) No ponto mais alto; c) ( ) Em algum ponto depois de atingir sua altura máxima; d) ( x ) Em nenhum ponto da trajetória;

8-Indique se as afirmações abaixo sobre o M. C. U são verdadeiras (V) ou falsas (F) a) ( f ) a velocidade linear (vetor) é constante b) ( v ) a velocidade angular é constante c) ( v ) o módulo da velocidade linear é constante d) ( f ) a aceleração (vetor) é constante

9-Um menino sentado em um vagão ferroviário, que se move a uma velocidade constante, atira uma bola no ar, em linha reta. De acordo com uma pessoa que está sentada próxima a ele, onde a bola irá cair? a) ( ) atrás do menino b) ( ) Na frente do menino c) ( x ) Nas mãos do menino

10- Onde a bola cairia se o trem estivesse acelerando para frente enquanto a bola está no ar? a) ( x ) atrás do menino b) ( ) Na frente do menino c) ( ) Nas mãos do menino

d) ( ) ao lado dele

11- Quando o motor de um barco funciona na potência máxima, o barco demora 20 minutos a atravessar um canal com 1.5 km de largura, num dia em que o a velocidade da corrente no rio é 1.2 m/s. Calcule: (a) A velocidade do barco em relação à Terra.

(b) A velocidade do barco em relação à água.

(c) O tempo mínimo que demorava o barco a atravessar o mesmo canal, num dia em que a velocidade da corrente fosse 0.8 m/s.

12- Um trem de 300 m de comprimento atravessa completamente um túnel de 700 m de comprimento. Sabendo se que o trem realiza um movimento uniforme e que a travessia dura 1 minuto, qual é a velocidade do trem, em km/h?

13- Na construção de ferrovia de alta velocidade, um dos problemas a ser enfrentado na escolha do trajeto que será percorrido pelo trem é o dimensionamento das curvas. Considerando-se que uma aceleração lateral confortável para os passageiros e segura para o trem seja de 0,1 g, em que g é a aceleração da gravidade (considerada igual a 10 m/s2), e que a velocidade do trem se mantenha constante em todo o percurso, seria correto prever que as curvas existentes no trajeto deveriam ter raio de curvatura mínimo de, aproximadamente, A.80 m. B.430 m.

C.800 m. D.1.600 m. E.6.400 m. Justifique sua resposta. R: Não é possível resolver esta questão pois não é informado distância e nem o tempo percorrido pelo trem na ferrovia, assim, não podendo se calcular a velocidade média.

14- O gráfico abaixo mostra como varia o espaço S de um corpo em função do tempo t. De acordo com o gráfico, determine a velocidade instantânea em t = 4s e t = 8s.

15- Em uma prova de 100 metros rasos, o desempenho típico de um corredor padrão é representado pelo gráfico a seguir:

Baseado no gráfico, responda as seguintes questões: a) Em que intervalos de tempo sua aceleração é máxima? Entre 0 e 1 segundo. b) Em que intervalos de tempo sua aceleração é nula? Em nenhum. c) Em que intervalos de tempo sua aceleração decresce? Entre 8 e 11 segundos. d) Em

que

intervalos

de

tempo

sua

aceleração

é

negativa(desaceleração)? Entre 9 e 15 segundos.

16- Se a posição de uma partícula é dada por x = 20t – 5t3, onde x está em metros e t em segundos. Responda as seguintes questões: a) Em que instante(s) a velocidade da partícula é zero? Aproximadamente em 1,15 segundos a partícula é zero.

b) Em que instante (s) a aceleração da partícula é zero? A aceleração será zero quando t=0. c) Plote os gráficos de x(t), v(t) e a(t).

17- Um carro que se move a 56 km/h está a 24 m de um barreira quando o motorista aciona os freios. O carro bate na barreira 2 s depois.Qual é o módulo da aceleração constnate do carro antes do choque? Qual é a velocidade do carro no momento do choque?

18- um projétil é lançado com uma velocidade de 100 m/s formando um ângulo de 300 com a horizontal e considere g = 10 m/s2.Determine: a) Tempo total de voo; b) A altura máxima atingida pelo projétil. c) O alcance máximo na horizontal. d) A coordenada x e y para t = 2s. e) A velocidade Vx e Vy para t = 2s. f) A velocidade V e o ângulo que esta faz com a horizontal para t = 2s. 19- Um avião precisa soltar um saco com mantimentos a um grupo de sobreviventes que está numa balsa. A velocidade horizontal do avião é constante e igual a 100 m/com relação à balsa e sua altitude é 2000 m. Qual

a distância horizontal que separa o avião dos sobreviventes, no instante do lançamento?

20- Uma roda d’água efetua 8 voltas em 25 segundos. Sabendo que o raio da roda d’água é de 0,5 m, determine a velocidade linear da roda em m/s.

21- Anemômetros são instrumentos usados para medir a velocidade do vento. A sua construção mais conhecida é a proposta por Robinson em 1846, que consiste em um rotor com quatro conchas hemisféricas presas por hastes, conforme figura abaixo. Em um anemômetro de Robinson ideal, a velocidade do vento é dada pela velocidade linear das conchas. Um anemômetro em que a distância entre as conchas e o centro de rotação é r=25 cm, em um dia cuja velocidade do vento é v=18 km/h, determine a frequência de rotação do instrumento.

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