IFSP/GRU – Licenciatura em Matemática Disciplina de Física 1 – prof. Lin Lista de exercícios nº 3 (Movimento uniformemente variado) 1. A velocidade escalar de um trem se reduz uniformemente de 12 m/s a 5 m/s. Sabendo-se que durante esse tempo o trem percorre a distância de 100 m, qual o módulo da sua desaceleração? 2. Partindo do repouso no instante t = 0, um ponto material possui aceleração escalar constante e igual a 2 m/s2. Qual a distância percorrida entre os instantes t1 = 1 s e t2 = 2 s? 3. Um vagão ferroviário, deslocando-se com velocidade escalar de 30 m/s, é desacelerado até o repouso com aceleração escalar constante. O vagão percorre 100 m antes de parar. Qual o módulo de sua aceleração escalar? 4. Um projétil sai do cano de um canhão, de 1,2 m de comprimento, com velocidade de 30 m/s. Qual a aceleração, que supomos constante, imprimida pela explosão dos gases, e em quanto tempo o projétil atravessa o cano? 5. Um elétron atinge a tela de um televisor com velocidade de 1,08x107 km/h. Admitindo-se que ele foi acelerado a partir do repouso, numa extensão de 4,5 cm, qual sua aceleração média, em m/s2? 6. Um trem tem velocidade de 72 km/h. Ao frear, é aplicada a desaceleração de 0,4 m/s 2. Qual o tempo que demora até parar? Qual a distância percorrida nesse tempo? 7. Um carro viajando com velocidade de 72 km/h breca repentinamente e consegue parar em 4 segundos. Considerando desaceleração uniforme, qual a distância percorrida pelo carro durante esses 4 segundos? 8. Um trem tem uma velocidade de 18 m/s quando é freado e para em 15 segundos. Qual a aceleração e que distância é percorrida até parar? Qual a velocidade após 10 segundos do início da freada e o espaço percorrido nos últimos 5 segundos? 9. Um móvel realiza um movimento retilíneo com velocidade dada pela equação v = 1,0 - 0,1 t (SI). Tomando-se como origem de coordenadas o ponto em que o móvel se encontra no instante t = 0, calcule a aceleração do movimento e o instante t em que o móvel tem coordenada máxima. Na questão anterior determine a distância percorrida pelo móvel em 12 segundos. 10. Um móvel em movimento retilíneo tem a velocidade em m/s dada por v = 10 - 5 t. Sabendose que em t = 0, a distância à origem dos espaços é nula, determinar a(s) posição(s) do móvel quando o movimento mudar de sentido. 11. Sendo s = 5 - 2 t + 5 t2 a equação horária de um movimento, com s medido em centímetros e t em segundos, pede-se: a) a velocidade escalar instantânea para t = 10s; b) o instante em que a velocidade escalar se anula; 12. Um corpo move-se em linha reta obedecendo à seguinte lei horária dos espaços: s = 5 + 6 t - 0,5 t2 onde s está medido em metros e t está medido em segundos. Qual a expressão da velocidade escalar em função do tempo? 13. Um objeto se move de acordo com a seguinte equação horária: d = 5 t 2 + 2 t + 3, onde d é dado em cm e t, em segundos. Determinar a velocidade média deste objeto entre os instantes 0 e 2 s. 14. Um ponto material está animado de um movimento cuja equação horária, em unidades do SI, é dada por: s = 4 t2 + 2 t + 1 a) Qual a velocidade escalar média entre os instantes t1 = 0 s e t2 = 2 s? b) Qual a velocidade escalar no instante t = 4 s? 15. Dois móveis, A e B, percorrem uma mesma trajetória e suas equações horárias são: sA = 6 - 3 t sB = 4 - 4 t + t2 com t em segundos e s em metros. Determinar: a) o instante do encontro; b) a posição do encontro; c) as velocidades de A e B no instante do encontro; 16. Um ciclista A inicia uma corrida a partir do repouso, acelerando 0,50 m/s 2. Nesse instante passa por ele um outro ciclista B, com velocidade constante de 5,0 m/s e no mesmo sentido que o ciclista A. a) Depois de quanto tempo após a largada, o ciclista A alcança o ciclista B? b) Qual a velocidade do ciclista A ao alcançar o ciclista B? 17. Um certo tipo de foguete, partindo do repouso, atinge a velocidade de 12 km/s após 36 s. Qual a aceleração média, em km/s2, nesse intervalo de tempo? 18. Um trem parte do repouso e se move com aceleração constante. Em dado instante estava a 33,0 m/s e, 160 m adiante, a 54,0 m/s. Calcule: (a) a aceleração, (b) o tempo necessário para percorrer os 160 m, (c) o tempo necessário para atingir 33,0 m/s e (d) a distância percorrida desde o repouso ao instante em que o trem atingiu 33,0 m/s. 19. Um carro se move com aceleração constante e percorre em 6,20 s a distância de 58,0 m entre dois pontos dados. Sua velocidade escalar ao passar pelo segundo ponto é de 15,0 m/s. (a) Qual a velocidade escalar no primeiro ponto? (b) Qual a aceleração? (c) A que distância antes do primeiro ponto o carro estava em repouso? 20. Um trem de metrô acelera a partir do repouso a 1,20 m/s 2 em uma estação para percorrer a primeira metade da distância até a estação seguinte e depois desacelera a -1,20 m/s2 na segunda metade da distância de 1,10 km entre as estações. Determine: (a) o tempo de viagem entre as estações e (b) a velocidade escalar máxima do trem. 21. Em um detetor rodoviário de velocidade, duas tiras ativadas por pressão são colocadas a 110 m de distância uma da outra, numa estrada em que o limite de velocidade é de 90 km/h. Ao dirigir a 120 km/h, um motorista nota um carro de polícia exatamente quando o detetor é ativado e diminui sua marcha. Que desaceleração é necessária para que a velocidade média do carro esteja dentro do limite de velocidade quando ele cruzar a segunda tira? 22. No momento em que a luz de uma semáforo fica verde, um automóvel arranca com aceleração de 2,2 m/s2. No mesmo instante, um caminhão, movendo-se à velocidade constante de 9,5 m/s, alcança e ultrapassa o automóvel. (a) A que distância, além do ponto de partida, o automóvel alcança o caminhão? (b) Qual será a velocidade do carro nesse instante? 23. Um automóvel que viaja a 56 km/h está a 34 m de uma barreira quando o motorista aciona os freios. Quatro segundos depois o carro choca-se com a barreira. (a) Qual a desaceleração constante do automóvel antes do choque? (b) Qual a velocidade do carro ao se chocar? 24. Numa corrida de 100 m, um corredor adquire a aceleração de 2,80 m/s 2, a partir do repouso, até alcançar a velocidade máxima, que ele mantém até o fim da prova. (a) Que tempo decorre e (b) que distância o corredor percorre durante a fase de aceleração se o tempo total da prova é de 12,2 s? 25. Um manual de motorista diz que um automóvel com bons freios e movendo-se a 80 km/h pode parar na distância de 56 m. Para a velocidade de 48 km/h, a distância correspondente é de 24 m. Suponha que sejam iguais, nas duas velocidades, tanto o tempo de reação do motorista, durante o qual a aceleração é nula, como a aceleração quando aplicado os freios. Calcule (a) o tempo de reação do motorista e (b) a aceleração.