Exercícios Resolvidos: Movimento Retilíneo – Capitulo 2
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1. A distância entre a Terra e o Sol é cerca de \(10^{4}\) vezes maior que o diâmetro da Terra. Ao estudarmos o movimento da Terra em torno do Sol, você acha que podemos tratá-la como uma partícula?
2. Um satélite artificial de 10m de raio, está girando em torno da Terra a uma altura de 500 km. Sabe-se que o raio da Terra vale cerca de 6000 km. No estudo desse movimento:
- A terra poderá ser considerada uma partícula?
- E o satélite?
3. Dois carros A e B deslocam-se em uma estrada plana e reta, anos no mesmo sentido. O carro A desenvolve 60 km/h e o carro B, um pouco mais à frente, desenvolve também 60 km/h.
- A distância entre A e B está variando?
- Para um observador em A, o carro B está parado ou em movimento?
4. Uma pessoa na janela de um ônibus em movimento, solta uma pedra, cai em direção ao solo.
- Para essa pessoa qual é a trajetória que a pedra descreve ao cair?
- Para uma pessoa parada sobre o solo, em frente à janela, como seria a trajetória da pedra (faça um desenho)?
- Procure verificar suas respostas, reproduzindo experimentalmente a situação descrita no Exercício.
5. Uma pessoa lhe informa que um corpo está em movimento retilíneo uniforme.
- O que está indicado pelo termo “retilíneo”?
- E pelo termo “uniforme”?
6. Quando um corpo está em movimento uniforme, com velocidade v, qual é a expressão matemática que nos permite calcular a distância d que ele percorre após decorrido o tempo t?
7. Usando a expressão solicitada no exercício anterior, calcule:
- a distância percorrida por um carro que se movimenta com velocidade constante v = 54km/h, durante um tempo t = 0,50h.
- a velocidade suposta constante de um nadador (recordista mundial) e percorre uma distância d = 100m, em nado livre, em um tempo t = 50 s
- o tempo que a luz gasta para vir do Sol a terra (d = 1,5×10^11 m) sabendo-se que sua velocidade é constante e vale v = 3,0×10^8 m/s.
8. a) desenhe o gráfico v x t para o carro que se movimenta com velocidade constante v = 50 km/h, durante um tempo t = 3,0 h.
b) O que representa a área sob o gráfico que você desenhou? Qual o seu valor?
9. Suponha que o carro do exercício anterior tenha se deslocado de uma cidade A para uma cidade B, sendo sentido de A para B considerado positivo. Se o carro retornar de B para A, também com velocidade constante, gastando ainda 3,0 hora no percurso:
- Como você deveria expressar sua velocidade nesse retorno?
- Desenhe o gráfico v x t para este caso.
10. Deseja-se calcular a distância que um carro, com velocidade constante V = 72 km/h, percorre em um tempo t = 20s.
- Qual a providência que se deve tomar antes de substituir esses valores em d = vt?
- sabendo-se que 3, 6 km/ h = 1 m/s, expresse 72 km/h em m/s
- feito isso, calcule a distância procurada.
11. Na expressão d = vt, que é válida para o movimento uniforme, d e t variam enquanto v permanece constante.
- Sendo assim, qual é o tipo de relação entre d e t?
- mostre, com desenho como é o gráfico d x t.
- O que representa a inclinação deste gráfico?
12. O gráfico deste exercício representa a posição de um carro, contada a partir do marco zero da estrada em função do tempo.
- Qual é a posição do carro no início da viagem (t = 0)?
- Qual a posição do carro no instante t = 1,0 h?
- Qual a velocidade desenvolvida pelo carro nesta primeira hora de viagem?
- Em que posição e Durante quanto tempo o carro permaneceu parado?
- Qual a posição do carro no fim de 4,0 h de viagem?
- Qual a velocidade do carro na viagem de volta?
13. Um automóvel desloca-se em linha reta. Classifique o movimento desse automóvel supondo que:
- O ponteiro do velocímetro indica sempre o mesmo valor.
- A posição do ponteiro do velocímetro varia de um instante para outro.
14. (Adaptada) Uma pessoa observando o movimento de um carro, verifica, após o carro passar pelo ponto A que:
Decorrido delta t = 0,10 s, a distância percorrida foi delta D = 0,50 m.
Decorrido delta t = 5,0 s, a distância percorrida foi delta D = 60 m.
- Calcule o quociente delta t por delta D para cada observação.
- a velocidade instantânea do carro, em A, deve estar mais próxima de 5,0 m/s ou de 12 m/s
15. No movimento uniforme vimos que o gráfico dele existe é uma reta passando pela origem sua inclinação nos fornece o valor da velocidade.
- No movimento variado, o gráfico d x t ainda é uma reta?
- Neste movimento, como se calcula usando o gráfico d x t, o valor da velocidade em um dado instante?
- Na figura, a inclinação da tangente ao gráfico é maior em P1 ou em P2? E o valor da velocidade, é maior no instante T1 ou em T2?
16. Um corpo cai verticalmente de uma altura de 80 m e gasta 4,0 s para chegar ao solo. Qual é a velocidade média do corpo neste movimento?
17. a) Como se calcula usando o gráfico v x t, a distância percorrida por um corpo, em movimento variado, desde o instante T1 até o instante T2?
b) A figura deste exercício mostra o gráfico v x t para o movimento de um automóvel. Esse movimento é uniforme?
c) Calcule a distância que o automóvel percorreu desde t = 0 até t = 4,0 s.
18. Um automóvel deslocando-se em linha reta, tem sua velocidade variando com o tempo de acordo com a tabela de exercícios.
a) Em quais intervalos de tempo o movimento do carro possui aceleração?
b) Em que intervalo aceleração do carro é nula?
c) Em que intervalo a aceleração do carro é negativa?
d) Em que intervalo o movimento é uniformemente acelerado?
19. Na tabela do exercício anterior considere o intervalo de tempo de t = 0 a t = 3,0 s.
a) Qual o valor de Delta V nesse intervalo?
b) Usando sua resposta à questão anterior calcule a aceleração do carro nesse intervalo.
c) Expresse, em palavras (como foi feito no exemplo 1), o que significa o resultado que você encontrou em (b).
20. Um corpo em movimento retilíneo uniformemente acelerado, no instante t = 0 uma velocidade inicial \(v_{0} = 5,0\;m/s\) e sua aceleração é \(a = 1,5\; m/s^{2}\)
- Calcule o aumento da velocidade do corpo no intervalo de 0 a 8,0 s
- Calcule a velocidade do corpo no instante t = 8,0 s.
- desenho gráfico v x t para o intervalo de tempo considerado.
- O que representa a inclinação deste gráfico?
21. Como vimos, a fórmula \(d = v_{0}t + (1/2)at^{2}\) foi obtida calculando-se a área sob o gráfico v x t.
- assinale a parte da área sob o gráfico que corresponde a parcela \(v_{0}t\). Faça o mesmo para parcela \(1/2at^{2}\) ao quadrado.
- Usa a fórmula citada para calcular a distância que o corpo do exercício anterior percorreu no intervalo de zero a 8,0 s
Exercícios do livro:
LUZ, Antônio Máximo Ribeiro da. ÁLVARES, Beatriz Alvarenga. Física: ensino médio. São Paulo: Scipione, 2006.
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