Física OBF

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/26/2019 Fsica OBF

    1/2

    Organizacao Educacional Farias Brito

    Lista de Exerccios - Revisao OBF 3a fase

    Professor: Wendel de Oliveira

    1. Um corpo lancado verticalmente para cima do altode uma torre atinge o solo apos t1 segundos. Seesse mesmo corpo for lancado com a mesma velo-cidade mas verticalmente para baixo, atinge o soloapos t

    2 segundos. Se esse corpo for apenas aban-

    donado do repouso, dessa mesma altitude, atingirao solo apos quantos segundos?

    Resposta:

    t1t2

    2. Um pequeno corpo de massa m pode deslizarao longo de uma superfcie horizontal de compri-mento 3R(de A a B na figura) e entao ao longo deuma trajetoria circular de raio R. O coeficiente deatrito cinetico e 0, 5 entre os pontos A eB e nuloao longo da circunferencia. O bloco sai do repousono ponto A com a mola comprimida. Qual deveser a menor compressao da mola para que o blocopercorra todo o crculo sem perda de contato?

    Resposta: x=

    8mgRk

    3. Uma massam1, com velocidade inicialv0 , atingeum sistema massa-mola, cuja massa e m2, inicial-

    mente em repouso, mas livre para se movimentar.A mola e ideal e possui constante elastica k, con-forme a figura. Nao ha atrito com o solo.

    a)Qual e a compressao maxima da mola?

    Resposta: x= v0

    m1m2k(m1+m2)

    b) Se, apos um longo tempo, ambos os objetos, sedeslocam na mesma direcao, quais serao as veloci-dades finaisv1 ev2 das massas m1 em2, respecti-vamente?

    Resposta: v1= m1m2m1+m2

    v0 v2= 2m1m1+m2

    v0

    4. Um movel se desloca ao longo de uma reta. No pri-meiro trecho da viagem ele parte do repouso comuma aceleracao constante a1 e atinge uma veloci-dade maxima v1. No segundo trecho, de duracaot, ele possui uma aceleracao constante e menora2e atinge uma velocidade maxima v2. No terceirotrecho ele desacelera com aceleracao a3 ate atin-

    gir o repouso novamente. Sabendo que o tempototal da viagem foi T, determine qual a distanciatotal percorrida pelo movel.Resposta: D= v12a1 (v1 v2) +

    12 (v1t+v2T)

    5. Um automovel parte do repouso na posicao s = 0e acelera uniformemente ao longo de uma estradareta na direcao positiva de s. Na posicao s1 pos-sui velocidade v1. Qual sera sua velocidade nasposicoes 2s1 e 3s1? Expresse seus resultados emtermos dev1 multiplicado por um fator numerico.

    6. Duas partculas A e B, de massa m, executammovimentos circulares uniformes sobre o planox y (x e y representam eixos perpendiculares)

    com equacoes horarias dadas por xA(t) = 2a+a cos(t), yA(t) = a sin(t) e xB(t) = 2a +a cos(t), yB(t) = a sin(t) , sendo e a cons-tantes positivas.

    A) Determine as coordenadas das posicoes iniciais,em t = 0, das partculas A eB .

    Resposta: xA(0) = 0 ; yA(0) = 0 ; xB(0) = 0 ;yB(0) = 0

    B) Determine as coordenadas do centro de massado sistema formado pelas partculas A e B no ins-tantet = 0.

    Resposta: xcm(0) =a ; ycm(0) = 0

    C) Determine as coordenadas do centro de massado sistema formado pelas partculas A e B em uminstante qualquert.

    Resposta: xcm(t) =a cos(t) ; ycm(t) = sin(t)

    7. A figura mostra um sistema composto porN po-lias fixas suspensas ao longo de uma grande ar-gola circular horizontal. Um conjunto deN poliasmoveis esta suspenso ao conjunto de polias fixasatraves de um unico fio ideal que da a volta emtodo percurso circular. N caixas de massas m1,

    m2, m3, m4, ....., mN estao presas as N poliasmoveis suspensas pelo fio. Encontre a aceleracaoai da i-esima caixa de massa mi ?

    Resposta: ai= gNMmi

    1

    ; 1M

    = 1m1

    + 1m2

    +...+ 1mN

    8. Neste problema voce sera apresentado a ummetodo desenvolvido por Isaac Newton e Gott-fried Leibnitz independentemente. Nele, voce iraaprender a derivar a velocidade de um corpo emmovimento tendo conhecimento apenas da suafuncao horaria da posicao Considere um movelcuja equacao horaria e x(t) = 3t22t + 1, ondex(t) e dado em metros e t em segundos.

    a) Qual a posicao do movel nos instantes t0= 0s,t1= 1se t2= 2s.

    Resposta: s(t0) = 1m s(t1) = 2m s(t2) = 9m

    Sabendo que a velocidade media de um movel en-tre os instantes t e t + t e dada por:

    vm =x(t+ t) x(t)

    t

    1

  • 7/26/2019 Fsica OBF

    2/2

    b) Determine a velocidade media do movel nosintervalos (t0, t1), (t1, t2) e (t0, t2).

    Resposta: vm = 1m/s vm= 7m/s

    Agora, vamos aprender a determinar a velocidadeinstantanea de um movel num instante dado. Paracalcular a velocidade do movel no instantet1= 1s,proceda da seguinte maneira:

    c) Determine o valor da velocidade media do movelentre t

    1e t

    1+ t, em funcao de t.

    Resposta: vm = 6t1+ 3t 2

    d) A velocidade do movel e obtida fazendo-se t=0 na expressao obtida no item anterior. Determineessa velocidade.

    Resposta: vm = 6t1+ 3t 2

    e) Repita o mesmo procedimento dos itens (c) e (d)para determinar o valor da velocidade em qualquerinstante de tempo t.

    Resposta: vm = 6t 2

    2