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)