Prof. Dr Cláudio S. Sartori
Física 1
Data:07/12/2010
Revisão - Curso: Eletrônica Automotiva - Semestre: 1°
1. Considere o trecho ABC da figura sem atrito.
Um corpo de massa m1 = 5.0 kg é abandonado da
posição A e choca-se elasticamente (coeficiente de
restituição e = 1) com um corpo de massa m2 = 10 kg,
inicialmente em repouso. Encontre a máxima altura
atingida pelo corpo de massa m1 após o choque.
2. Uma bala de 8 g é atirada na direção de um
bloco de massa 2.5 kg, como mostra a figura:
O bloco está sobre uma mesa de 1 m de altura
e não há atrito sobre a mesa. A bala se aloja no bloco e
o conjunto bloco-bala cai a 2.00 m da mesa.
Determine a velocidade inicial da bala.
3. A massa de uma bola de futebol é 0.4 kg.
Determine o impulso da força resultante e a força
resultante média para o caso da bola sabendo que
inicialmente a bola se desloca da direita para a
esquerda com 20 m/s e após o chute, de interação
0.01s, desloca com módulo 30 m/s fazendo um ângulo
de 45° com a horizontal.
5. Um bloco de 6 kg é abandonado do alto de
uma rampa como ilustra a figura a seguir. Não há
atrito entre o bloco e o plano.
1
Encontre a componente centrípeta e
tangencial da aceleração do bloco no ponto P indicado
e o módulo da aceleração resultante.
6. Uma bola de gude de 10.0 g se desloca
com velocidade de 0.400 m/s da direita para a
esquerda sobre uma pista horizontal sem atrito e
colide frontalmente com outra bola de gude de 30.0 g
que se desloca com velocidade de 0.200 m/s da
esquerda para a direita (Figura 8.35).
(a) Determine o módulo, a direção e o
sentido de cada bola de gude depois da colisão. (Como
a colisão é frontal, todos os movimentos ocorrem ao
longo da mesma linha reta.)
(b) Calcule a variação do momento linear
(isto é, o momento linear depois da colisão menos o
momento linear antes da colisão) para cada bola de
gude. Compare os valores obtidos para cada bola de
gude.
(c) Calcule a variação de energia cinética
(isto é, a energia cinética depois da colisão menos a
energia cinética antes da colisão) para cada bola de
gude. Compare com os valores obtidos para cada bola
de gude.
0.200 m/s
0.400 m/s
30.0 g
4. O diâmetro do sistema de giro de um
helicóptero são 7.60 m e 1.06 m (traseiro). Eles giram
a 450 rev/min e 4138 rev/min, respectivamente.
Calcule a velocidade da extremidade de cada hélice e
compare com a velocidade do som, que é de 343 m/s.
10.0 g
FIGURA 8.35 Exercício 8.34.
7. Uma bala de 8.00 g disparada por um rifle
penetra e fica retida em um bloco de 0.992 kg ligado a
uma mola e apoiado sobre uma superfície horizontal
sem atrito (Figura 8.39). O impacto produz uma
compressão de 15.0 cm na mola. A calibração mostra
que uma força de 0.750 N comprime a mola 0.250 cm.
(a) Calcule o módulo da velocidade do bloco
imediatamente após o impacto.
(b) Qual era a velocidade inicial da bala?
V
FIGURA 8.39
Problema 8.68.
Física 1
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ou 1, que serão lidos pelo compact disc player e convertidos em
ondas sonoras. Os pits e as flat areas são detetados por um sistema
de um laser e lentes. O comprimento de um certo número de zeros e
uns gravados é o mesmo ao longo de todo o disco, próxima a borda
ou próximo ao seu centro. Para que o comprimento da região
gravada de “0s” e “1s” sempre passe pelo sistema de leitura lentes e
laser no mesmo período, a velocidade linear da superfície do disco
na região de leitura deve ser constante. Em um aparelho de CD
típico, a velocidade de leitura é da ordem de 1.3 m/s. Encontre a
velocidade angular do disco quando a informação está sendo lida do
interior (first track) em r = 23 mm e no exterior (final track) r = 58
mm.
8. Uma criança está empurrando um
carrossel. O deslocamento angular do carrossel varia
com o tempo de acordo com a relação
 t     t    t 3 ,
onde  = 0.400 rad/s e  =
2
0.0120 rad/s .
(a) Calcule a velocidade angular do carrossel
em função do tempo,
(b) Qual é o valor da velocidade angular
inicial?
(c) Calcule o valor da velocidade angular
instantânea para t = 5.00 s e a velocidade angular
média med para o intervalo de tempo de t = 0 até t =
5.00 s. Mostre que med não é igual a média das
velocidades angulares para t = 0 até t = 5.00 s e
explique a razão dessa diferença.
9. Para t = 0 a corrente de um motor elétrico
de corrente contínua (de) é invertida, produzindo um
deslocamento angular do eixo do motor dado por



2

  t    250 rad s   t  20 rad s 2  t 2  1.50 rad s 3  t 3
Dados:
.
(a) Em que instante a velocidade angular do
eixo do motor se anula?
(b) Calcule a aceleração angular no instante
em que a velocidade angular do eixo do motor é igual
a zero.
(c) Quantas revoluções foram feitas pelo eixo
do motor desde o instante em que a corrente foi
invertida até o momento em que a velocidade angular
se anulou?
(d) Qual era a velocidade angular do eixo do
motor para t = 0, quando a corrente foi invertida?
(e) Calcule a velocidade angular média no
intervalo de tempo desde t = 0 até o instante calculado
no item (a).
10. Projeto de uma hélice. Você foi solicitado para
projetar a hélice de um avião que deve girar a 2400 rpm. A
velocidade do avião deve ser de 75.0 m/s (270 km/h), e a velocidade
da extremidade da lâmina da hélice não pode superar 270 m/s. (Isso
é cerca de 0.8 vezes a velocidade do som no ar. Se as extremidades
das lâminas se deslocassem com a velocidade do som, elas
poderiam produzir uma enorme quantidade de ruído. Mantendo a
velocidade menor que a velocidade do som obtém-se um nível de
ruído aceitável.)
(a) Qual é o raio máximo que a hélice pode ter?
(b) Com esse raio, qual é a aceleração da
extremidade da hélice?




Impulso I: I  F  t
Conservação
da
movimento:
quantidade
de
Num sistema de partículas de massas m1,m2 ,…,mn , se
não há forças externas atuando no sistema, a quantidade de
movimento se conserva:
 

 
p  0  p f  pi  0
Coeficiente de restituição como a razão entre a
velocidade relativa de afastamento e a velocidade relativa de
aproximação:
vraf
e
v rap
 0  e 1
Elásticas. Nesse caso a energia mecânica se conserva:
EM i  EM F
e o coeficiente de restituição é igual a 1 (e = 1).
Inelásticas. (parcialmente elásticas
(0< e< 1)). Quando e = 0, ou seja, dois corpos após se colidirem
saem com a mesma velocidade, chamamos de colisão
perfeitamente inelástica.
 Aceleração tangencial:
aT    r
 Aceleração centrípeta ou normal:
acp 
v2
 acp   2  r
r
 Aceleração resultante:
a  acp2  aT2
 Energia potencial gravitacional:
Ep  U  m  g  y
11. Movimento de um CD/DVD. Em um compact
disc ou digital video disc, as informações são gravadas digitalmente
em uma série de pits (“buracos”) e flats (regiões de áreas planas)
sobre a superfície do disco, representando uma série de binários 0
m  v2
 Energia cinética: K  Ec 
2
WF  K2  U 2   K1  U1   WF  Em2  Em1