FEC - LISTA N° 3

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UFPA - ICEN - FACFIS DISCIPLINA: FÍSICA ELEMENTAR CONCEITUAL PROF. Bruno Ricardo

1)

Um rifle cuja velocidade de disparo é 450 m/s é usado para atirar em um alvo distante 100 m. Que altura acima do alvo deverá o rifle ser apontado de modo que a bala o atinja? 2) Uma bola rola para fora do tampo horizontal de uma mesa de 1,2 m de altura. Se ela atinge o solo em um ponto 1,5 m horizontalmente distante da borda da mesa, qual foi a velocidade no instante em que saiu da mesa? 3) Um corpo é lançado obliquamente a partir do solo numa direção θ, com a horizontal. Sua velocidade ao atingir a altura máxima é V. Mostre que a altura máxima H atingida e alcance horizontal A são:

LISTA 03

Movimento em Duas Dimensões

10)

Uma pedra é lançada para o alto de um penhasco de altura h, com uma velocidade inicial de 42m/s e um ângulo de 60°, acima da horizontal. A pedra cai 5,5s após o lançamento. Calcule: (a) Calcule a altura h do penhasco, (b) A velocidade da pedra imediatamente antes do impacto no penhasco e (c) A altura máxima H acima do nível do solo.

e

4) Num lançamento oblíquo, considere um projétil, no ponto mais alto de sua trajetória. (a) Qual o valor de sua velocidade? b) Qual sua aceleração? c) Qual a relação entra as direções de sua velocidade e de sua aceleração?

5) Um bombardeiro, mergulhando em um ângulo de 53° com a vertical, lança uma bomba de uma altitude de 730 m. a bomba atinge o solo 5,0 s após ser lançada. a) Qual a velocidade do bombardeiro? b) Qual a distância que bomba percorre horizontalmente durante seu trajeto? c) Qual a velocidade da bomba ao atingir o solo? 6) Acredita-se que certas estrelas de nêutrons (que são extremamente densas) estão girando cerca de uma rotação por segundo. Se uma dessas estrelas tem um raio de 20 km, qual a aceleração de um objeto no equador da estrela? 7) Um menino faz girar uma pedra em um círculo horizontal a 1,5 m acima do solo por meio de um barbante de 1,0 m de comprimento. O barbante arrebenta e a pedra é lançada horizontalmente, batendo no chão a 9,0 m de distância. Qual era a aceleração centrípeta durante o movimento circular? 8) Um projétil é disparado de modo que seu alcance horizontal é igual a três vezes a sua altura máxima. Qual o ângulo de disparo do projétil? 9) Uma bola de golfe parte do solo sob um ângulo α e atinge a copa de uma árvore, quando em movimento horizontal, a uma altura h em relação ao solo. Se a árvore estiver à uma distância b do ponto de partida, mostrar que (a) tg α = 2h/b. (b) Qual a velocidade inicial da bola em termos de b e h?

11)

(UFPA) O salto em distância é uma modalidade olímpica que possui 4 fases: aceleração, impulsão, vôo e queda. A atleta brasileira Maurren Maggi ganhou esta prova na olimpíada de Pequim, com a marca de 7,04 m. A figura abaixo destaca a fase do vôo na qual o Centro de Gravidade (CG) da atleta se encontra, inicialmente, a 1 metro do solo.

Desprezando-se o atrito com o ar, a altura máxima H, em metros, atingida pelo CG foi ? (Dados: Considere a aceleração da gravidade, g =10m/s2, o ângulo de lançamento em relação a horizontal, θ = 24,5o, e a distância horizontal percorrida pelo CG da atleta, 6, 40m, desde o início do vôo até um ponto na descida de altura igual à inicial.

12)

(UFPR) A figura abaixo mostra um modelo de uma catapulta no instante em que o seu braço trava e o objeto que ele carrega é arremessado, isto é, esse

objeto se solta da catapulta (a figura é meramente ilustrativa e não está desenhada em escala). No instante do lançamento, o objeto está a uma altura de 1,0 m acima do solo e sua velocidade inicial V0 forma um ângulo α de 45° em relação à horizontal. Suponha que a resistência do ar e os efeitos do vento sejam desprezíveis. Considere a aceleração da gravidade como sendo de 10 m/s2. No lançamento, o objeto foi arremessado a uma distância de 19 m, medidos sobre o solo a partir do ponto em que foi solto. Qual a estimativa para o módulo da velocidade inicial do objeto.

13)

(UFPE) A figura a seguir mostra um tipo de um brinquedo de um parque de diversões. As rodas menores giram com velocidade angular de /5 rad/s, independentemente da roda maior, que gira a /300 rad/s . Qual o número de voltas completas da roda pequena que terá dado o ocupante da cadeira preta, inicialmente no ponto mais baixo, quando o centro da roda pequena, na qual ele se encontra, atinge o ponto mais alto da roda maior?

/300 rad/s

/5 rad/s

maioria das cidades usa-se uma máquina industrial feita basicamente de duas roldanas de diâmetros diferentes acopladas por uma correia de borracha e um motor elétrico de 1750 rpm como mostra a figura abaixo. Considere que o raio da roldana 1 é igual 2,5cm e da roldana 2 é igual a 15cm. Determine: Correia Roldana 1

Motor

a) A frequência de rotação da roldana 1 e sua velocidade angular. b) A frequência de rotação da roldana 2 e sua velocidade angular. c) A velocidade linear da correia.

15)

(UFPA) Como em nossa região a chuva é companheira habitual, também é comum que pessoas, após terem se protegido com um guardachuva, inadvertidamente o ponham a girar, em torno do seu eixo, o cabo, acabando por provocar outra chuva fora de hora, capaz de molhar os circunstantes. Se você perceber uma pessoa girar, com velocidade angular ω, o guarda-chuva molhado de raio R, com a aba a uma altura h do solo, como a figura ilustra, e considerando o campo gravitacional g, você não será atingido pelos pingos se estiver a uma distância daquela pessoa, superior a R 1 2

14)

O açaí é um alimento indispensável na mesa dos paraenses, mas para que ele esteja pronto para beber é preciso primeiro tirar a polpa do fruto. Em algumas cidades do interior a polpa é obtida muitas vezes amassando-se os caroços com as mãos, já na

Roldana 2

ω2 h g