1
FÍSICA BÁSICA I (TECNOLOGIA)
1º SEMESTRE DE 2015
Docente: Anderson H.R. Ferreira
1º LISTA DE EXERCÍCIOS
Instruções:
Tenha sempre em mãos uma Calculadora Científica, pois a mesma será utilizada
exaustivamente no curso de FÍSICA BÁSICA I. Logo no início do curso será feita uma
revisão de algumas operações imprescindíveis com o uso da calculadora.
UNIDADE I – CINEMÁTICA, LEIS DE NEWTON, ESTÁTICA E
HIDROSTÁTICA
Exercício 1
Uma vez que a equação geral do deslocamento para partículas que possuem
aceleração constante no planeta Terra, desprezando o atrito, é expressa por:
gt 2
Eq(1)
y (t )  y0  v0t 
2
Em particular, a equação do deslocamento de um objeto na direção ĵ é dada
pela equação:
y(t )  25t  5t 2
Eq(2)
a) Identifique quais são os parâmetros v0 (velocidade inicial) , y 0 (espaço inicial) e
a (aceleração) da Eq(2).
b) Determine o instante em que a velocidade dessa partícula será nula
c) Encontre o máximo deslocamento que partícula pode alcançar através da
Equação(2).
Unidade I – Cinemática, Dinâmica e Estática
Física Básica I (Tecnologia)
2
Resp:
b) 𝑡 = 2,5 [𝑠]
c) 𝐻 = 31,25 [𝑚]
Exercício 2
Sobre uma pista seca, um carro com bons pneus é capaz de frear uma desaceleração
𝑚
constante de 4,92𝑠2 .
a) Quanto o tempo o carro gasta para frear completamente o carro sabendo-se que
𝑚
o mesmo está viajando com uma velocidade inicial de 24,6 𝑠
b) Esboce o gráfico da função horária da velocidade do carro.
Resp:
a) 𝑡 = 5[𝑠]
Exercício 3
Na Figura 1:
Figura 1
Uma caixa de massa m =100 [kg] é empurrada para cima com uma velocidade
constante por uma força horizontal 𝐹⃗ . Considere que a rampa não possui atrito e sua
inclinação é de θ = 30º. Determine quais são:
a) São as magnitudes da Força 𝐹⃗
b) A força normal 𝐹⃗𝑁 da caixa sobre a rampa
Resp:
b) 𝐹⃗ = 566 [𝑁]
c) 𝐹⃗𝑁 = 1130 [𝑁]
Unidade I – Cinemática, Dinâmica e Estática
Física Básica I (Tecnologia)
3
Exercício 4
De acordo com a Figura 2:
Figura 2
Um bloco de massa m=5 [kg] é puxado ao longo de um chão com atrito por uma corda
que exerce uma força de magnitude 𝐹⃗ = 12 [𝑁] em um ângulo θ = 25,0º.
a) Qual é magnitude da aceleração do bloco?
b) A magnitude da força 𝐹⃗ é aumentada lentamente. Qual é o seu valor, pouco
antes do bloco ser levantado (completamente) do chão?
c) Qual é o módulo da aceleração do bloco apenas antes de ser levantado
(completamente) do chão?
Resp:
𝑚
a) 𝑎⃗ = 2,18 𝑠2
b) 𝐹⃗ = 116[𝑁]
𝑚
c) 𝑎⃗ = 21,0 𝑠2
Exercício 5
Um arranjo massa mola pode ser descrito pela Figura 3:
Figura 3
Unidade I – Cinemática, Dinâmica e Estática
Física Básica I (Tecnologia)
4
Quando o bloco é puxado até x = + 4,0 [cm], nós devemos aplicar uma força de
magnitude 360 [N] para mantê-la nessa posição. Quando o puxamos o bloco até x = +
11,0 [cm] e em seguida soltamos o bloco. Qual deverá ser o trabalho realizado pela mola
sobre o bloco, para que o mesmo mover-se de uma posição inicial 𝑥𝑖 =+ 5,0 [cm] até:
a)
b)
c)
d)
x = + 3,0 [cm]
x = - 3,0 [cm]
x = - 5,0 [cm]
x = -9,0 [cm]
Resp:
a)
b)
c)
d)
𝑊𝑠 = 7,2 [J]
𝑊𝑠 = 7,2 [J]
𝑊𝑠 = 0 [J]
𝑊𝑠 = -25 [J]
Exercício 6
O sistema da Figura 4:
Figura 4
Está em equilíbrio, com uma corda no centro exatamente na horizontal. O Bloco A
possui um peso de 40 [N], o Bloco B possui um peso de 50 [N] e um ângulo  de 35º,
baseado nessas informações encontre:
a)
b)
c)
d)
A tensão 𝑻𝟏
A tensão 𝑻𝟐
A tensão 𝑻𝟑
O ângulo θ
Unidade I – Cinemática, Dinâmica e Estática
Física Básica I (Tecnologia)
5
Resp:
a)
b)
c)
d)
𝑻𝟏 = 49 [𝑁]
𝑻𝟐 = 28 [𝑁]
𝑻𝟑 = 57 [𝑁]
θ = 29º
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1].
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl (Coaut.
de). Fundamentos de física. 8. ed. Rio de Janeiro, RJ: Livros Técnicos e Científicos,
2009. 4v., il. ISBN 9788521616054 (broch.).
[2].
NUSSENZVEIG, H. Moyses. Curso de física básica. São Paulo, SP: Edgard
Blucher, c1983. 2v.
[3].
TELLES, Dirceu D'Alkmin; MONGELLI NETTO, João (org.). Física com
aplicação tecnológica. São Paulo: Blucher, 2011. nv., il. ISBN 9788521205876 (broch.).
[4].
FEYNMAN, Richard P. Física em seis lições: fundamentos da física explicados
por seu mais brilhante professor. 6. ed. Rio de Janeiro, RJ: Ediouro, 2001. 205 p. ISBN
8500004797 (broch.).
Unidade I – Cinemática, Dinâmica e Estática
Física Básica I (Tecnologia)
Download

FÍSICA BÁSICA I (TECNOLOGIA) 1º SEMESTRE DE 2015