A CINEMÁTICA

1ª Lista de Exercícios de Física I – Professor Alexsandro Oliveira

Cinemática

Questões Abertas

1. Observe a figura.

[pic 1]

Daniel está parado sobre seu skate em uma pista horizontal. O skate se desloca para a direita, com velocidade constante.

No instante t1, ele lança uma bola, que, do seu ponto de vista, sobe verticalmente. A bola sobe alguns metros e cai, enquanto Daniel continua a se mover em trajetória retilínea, com velocidade constante. No instante t2, a bola retorna à mesma altura de que foi lançada.

Despreze os efeitos da resistência do ar.

Com base nessa descrição, faça o que se pede.

A) No instante t2, a bola estará, mais provavelmente, no ponto K, L ou M? JUSTIFIQUE sua resposta.

A bola se deslocará na horizontal somente na vertical. Então, no instante t2 ela estará ao ponto L

B)        REPRESENTE, na figura acima, a trajetória descrita pela bola no referencial de quem está parado na pista e observa o movimento do skate como mostrado nas figuras.

2. Quatro carros – L, M, R e S –, se deslocam ao longo de uma estrada reta, com velocidades respectivamente iguais a 70 km/h, 80 km/h, 60 km/h e 50 km/h, conforme ilustrado na figura abaixo.

[pic 2]

Na figura, também estão representadas as posições que os carros ocupavam em um certo instante de tempo: enquanto o carro L se encontrava no quilômetro 100 da estrada, os demais se encontravam lado a lado, no quilômetro 250. Os carros L, R e S se deslocam no mesmo sentido, enquanto que o M se desloca no sentido contrário. Suponha que os veículos mantenham suas velocidades constantes por um longo período de tempo.

Com base nessas informações, faça o que se pede.

A) DETERMINE a posição na estrada correspondente ao ponto em que o carro L passa ao lado do M.

B) CALCULE a distância que separa os carros R e S depois de 2,0 h de movimento.

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3. Durante uma aula no laboratório de física, o professor mostrou o movimento de dois carrinhos movidos à pilha, que se deslocavam em sentidos contrários, ao longo de uma trajetória retilínea, sobre a bancada. Inicialmente, os carrinhos estavam distantes um do outro de 3,00 m. Analisando o movimento, o professor fez a representação gráfica mostrada na figura abaixo.

[pic 3]

A partir dessas informações, REPRESENTE o movimento dos carrinhos no gráfico posição em função do tempo, mostrado abaixo. Considere que o carrinho K se encontra na posição zero, no instante inicial. Represente os 8,00 s do movimento e identifique os carrinhos, como feito no gráfico do item anterior.

[pic 4]

4.        Um pequeno bote, que navegava a uma velocidade de 2,0 m/s em relação à margem de um rio, é alcançado por um navio, de 50 m de comprimento, que se move paralelamente a ele, no mesmo sentido, como mostrado nesta figura.

[pic 5]

Esse navio demora 20 segundos para ultrapassar o bote. Ambos movem-se com velocidades constantes.

A partir desses dados, DETERMINE a velocidade do navio, em relação à margem do rio.

5. Durante uma aula no laboratório de física, o professor mostrou o movimento de dois carrinhos movidos à pilha, que se deslocavam sobre a bancada, ao longo de trajetórias retilíneas, com um movimento uniforme. Analisando o movimento dos carrinhos, o professor fez a representação gráfica mostrada na figura abaixo.

[pic 6]

A partir dessas informações, faça o que se pede.

A)        DETERMINE a velocidade de cada carrinho.

B)        OBTENHA a função horária da posição de cada carrinho.

C)        Suponha que os carrinhos pudessem se mover indefinidamente ao longo de trajetórias retilíneas, com velocidades constantes e iguais às calculadas no item A. CALCULE o instante de tempo em que os carrinhos estariam distantes um do outro de 5,0 m

6.        Leonardo, calçado com meias, corre sobre uma superfície horizontal com a velocidade constante de módulo igual a 3,0 m/s. Ao atingir o ponto Q dessa superfície, ele passa a deslizar pelo piso encerado, percorrendo uma distância d = 3,0 m, até parar no ponto R, próximo ao funcionário que encerava o piso. As figuras ilustram a situação.