FÍSICA – 3ª série do ensino médio
RESOLUÇÃO
LISTA 1
1) O problema disse que o corredor se prepara em duas etapas. Na primeira etapa ele percorre uma distância d 1 = 1 km
= 1 000 m com velocidade v1 = 10,8 km/h = 3 m/s. Na segunda etapa ele anda com uma velocidade v2 = 7,2 km/h = 2 m/s
durante um tempo Δt2 = 2 min = 120 s.
a) Para encontrarmos a distância total percorrida pelo atleta, devemos descobrir a distância percorrida na segunda
etapa, porque na primeira etapa ela já é conhecida. Depois multiplicamos o valor da distância por 8, pois ele deve repetir
as etapas por 8 vezes.
(
)
(
)
b) Para encontrarmos o tempo total gasto pelo atleta, devemos descobrir o tempo gasto na primeira etapa, porque na
segunda etapa ele já é conhecido. Depois multiplicamos o valor do tempo por 8, pois ele deve repetir as etapas por 8
vezes.
(
)
(
)
(
)
2) Pelo gráfico podemos concluir que a amplitude do movimento da partícula, que é o maior deslocamento em relação ao
ponto de equilíbrio vale A = 2 m. No gráfico, também, podemos concluir que o período, que é o tempo necessário para
ocorrer repetição do movimento da partícula, vale T = 4 s. Com isso, podemos calcular o valor da frequência angular da
partícula.
Para encontrarmos a fase inicial devemos considerar os dados do início do movimento, ou seja, para t = 0 s a posição da
partícula é igual a x = 0 m. Substituindo esses valores na equação horária da posição encontramos a fase inicial.
(
)
(
)
Como o movimento começou para o lado negativo das posições, podemos concluir que a fase inicial é igual a π/2 rad.
3) De acordo com o enunciado o próton é formada por 2 quarks “up” (u) e 1 quark “down” (d) e o nêutron é formada
por dois quarks “down” (d) e 1 quark “up” (u).
a) Se a carga do próton vale uma unidade e o nêutron tem carga nula, podemos montar duas equações para duas
incógnitas.
( )
( )
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Substituindo a equação (1) na equação (2) encontramos:
(
)
Substituindo esse valor na equação (1) encontramos o valor do quark “up”.
(
)
b) Após um contato com corpos carregados e de mesmo tamanho, eles ficam com a mesma carga elétrica, que pode ser
obtida fazendo uma média das cargas colocadas em contato. Sabendo que as cargas iniciais das esferas valem Q A = Q, QB
= 0 e QC = 0, a carga final será obtida analisando a sequencia apresentada de contatos.
Com isso, podemos concluir que as cargas finais das esferas são QA = Q/4, QB = 3Q/8 e QC = 3Q/8.
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