Faculdade Pitágoras - Betim - MG Fı́sica Mecânica - 2012/2 Lista II Professora: Lillia dos Santos Barsante 1. Uma partı́cula está em x = +5 m em t = 0 s, em x = −7 m em t = 6 s, e em x = +2 m em t = 10 s. Calcular a velocidade média da partı́cula durante os intervalos: a) t = 0 s a t = 6 s; R: −2 m/s; b) t = 6 s a t = 10 s; R: 2, 25 m/s; c) t = 0 s a t = 10s; R: −0, 3 m/s; 2. Um carro desloca-se em linha reta com uma velocidade média de 80 Km/h, durante 2, 5 h e depois com velocidade média de 40 Km/h, durante 1, 5 h. a) Qual o deslocamento total nestas 4 h? R: 260 Km; b) Qual a velocidade média sobre este deslocamento total? R: 65 Km/h; 3. Em t = 5 s, um corpo está se movendo a 5 m/s. Em t = 8 s, sua velocidade é −1 m/s. Calcular a aceleração média neste intervalo. R: −2 m/s2 ; 4. Um corpo, com aceleração constante, tem a velocidade v = 10 m/s quando está em x = 6 m e v = 15 m/s quando está em x = 10 m. Qual a sua aceleração? R: 15, 6 m/s2 ; 5. Quanto tempo leva uma partı́cula para percorrer 100 m, se parte do repouso e acelera à taxa de 10 m/s2 ? Qual a sua velocidade depois de cobrir os 100 m? Qual a velocidade média neste intervalo de tempo. R: t = 4, 47 s; v = 44, 7 m/s; v = 22, 4 m/s; 6. A posição de uma partı́cula é dada por x(t) = Ct2 − 3, onde o valor da constante C é obtido pela soma das letras do 1o nome de cada integrante do grupo com as unidades m/s2 . Calcular a velocidade e a aceleração em função do tempo via limite e via derivada. 7. Uma partı́cula move-se segundo a lei do movimento s(t) = −3t2 + Bt + 5, onde t é medido em segundos e a distância em metros. O valor da constante B é obtido pela soma das letras do 1o nome de cada integrante do grupo. Com base nestas informações: a) Determine a velocidade desta partı́cula no instante t = 2 s e no instante t = 6 s. b) Determine a aceleração desta partı́cula em qualquer instante. 8. Um automóvel encontra-se parado diante de um semáforo. Logo quando o sinal abre, ele arranca com aceleração 5m/s2 , enquanto isso, um caminhão passa por ele com velocidade constante igual a 10 m/s. a) Depois de quanto tempo o carro alcança o caminhão? R = 4 s b) Qual a distância percorrida até o encontro. R = 40 m 9. Uma motocicleta se desloca com velocidade constante igual a 30 m/s. Quando o motociclista vê uma pessoa atravessar a rua freia a moto até parar. Sabendo que a aceleração máxima para frear a moto tem valor absoluto igual a 8 m/s2 e que a pessoa se encontra 50 m distante da motocicleta. O motociclista conseguirá frear totalmente a motocicleta antes de alcançar a pessoa? R= Não Faculdade Pitágoras - Betim - MG 10. Dois carros A e B percorrem um trajetória retilı́nea, conforme as equações horárias: XA = 30 + 3t e XB = 80 − 2t, sendo a posição X em metros e o tempo t em segundos. a) No instante t = 0 s, qual a distância entre os carros em metros? R = 50 m b) Calcule o instante de encontro dos dois carros, em segundos. R = 10 s 11. Dois móveis, A e B, percorrem a mesma trajetória retilı́nea. A figura representa as posições (s), dadas em metros, em função do tempo (t), dado em segundos, desses dois móveis. Qual a distância entre A e B no instante t = 5 s? R : 5, 5 m 12. Dois insetos A e B movem-se em linha reta sobre uma régua graduada em centı́metros, com velocidades constantes e iguais a, 5 cm/s e 3 cm/s, respectivamente, em valor absoluto. No instante t0 = 0 s, eles estão nas posições indicadas na figura: a) Em que instante A alcança B? R : 2 s b) Em que posição A alcança B? R : 18 cm 13. Resolva novamente o exercı́cio anterior, supondo que a situação em t0 = 0 s fosse a representação na seguinte figura: R : t = 1, 5 s; x = 15, 5 cm Faculdade Pitágoras - Betim - MG 14. Dado o gráfico abaixo, referente ao movimento de um corpo, calcule: a) O deslocamento escalar; R : 123 m b) A velocidade escalar média. R : 8, 2 s