Trabalho de Fisica

Exercícios de Física Geral e Experimental I

1. Um estudante de engenharia realizou uma série de experimentos de Mecânica e anotou os seguintes dados: comprimento = 20,32cm; largura = 14,71cm; altura = 2,21cm e massa igual a 17,12g. Sendo assim, determine, em unidades SI, os valores de densidade, volume e peso do objeto que ele mediu. Dado: g = 9,79m/s2.
2. Em uma corrida de fórmula 1, a velocidade máxima de um carro é por volta de 340km/h. Se o piloto desse carro, nessa velocidade, pisca os olhos durante 0,2s, qual a distância que o carro percorre, em metros, nesse intervalo?  Qual a velocidade do carro em m/s?
3. A definição atual do metro considera a distância que a luz percorre no vácuo em um dado intervalo de tempo. Poder-se-ia então afirmar que a velocidade da luz é a grandeza padrão e o comprimento dela derivado? Justifique.
4. Sendo uma polegada igual a 2,54cm e um pé igual a 30,48cm, calcule quantos pés existem em 35,72 polegadas e quantas polegadas existem em 35,27 pés.
5. Dois rapazes estão parados um ao lado do outro em um semáforo, cada qual em um carro, com intenções de fazer um “racha”. Quando o sinal abre o motorista do carro vermelho acelera a 6 m/s2 enquanto o do carro verde só consegue 5m/s2.  Qual a distância entre os carros quando o vermelho atingir a velocidade de 108 km/h, considerando que ambos manterão constantes suas acelerações?
6. Em certa fábrica são guardados os estoques de matéria-prima em espaços de 3 passos de comprimento por 3 passos de largura e com uma altura de 2,84m. Considere que cada passo possua precisamente 823mm e calcule o volume de cada sessão do estoque. Sendo a distância média entre cada sessão de 1 passo em cada direção, qual deve ser a área total do galpão de depósito, caso se deseje 250 sessões, com um corredor central de 2,00m ao longo de todo o comprimento do mesmo?
7. A distância média da Terra ao Sol é chamada de unidade astronômica UA e equivale a 1,50 x 106 km. A velocidade da luz no vácuo é de 3,00 x 108 m/s. A quanto corresponde a velocidade da luz em UA/min? (min = minuto).
8. Em uma nave espacial em órbita em volta da Terra os astronautas podem sentir a sensação de falta de peso. Tal fato se deve a: (assinale a correta)

1. a nave encontra-se no ponto onde as forças combinadas da Lua e da Terra se anulam por serem iguais e opostas
2. os astronautas estão em queda livre junto com os demais objetos e a própria nave
3. a atração gravitacional da Terra não surte efeito sobre seus corpos devido à enorme distância que normalmente eles se encontram nessas situações
4. esse fenômeno não existe, é lenda urbana, uma vez que em qualquer ponto do Universo sempre existe força de atração gravitacional

1. Nas vizinhanças da Terra, a aceleração da gravidade vale 9,8m/s2; na Lua, 1,6m/s2 e em Júpiter, 25m/s2. Sendo assim, um suposto astronauta terráqueo, de massa igual a 65 kg, apresentaria qual peso em cada um desses lugares? Despreze a massa do traje, para calcular apenas o peso do corpo do astronauta.
2. A posição de uma partícula que se move ao longo de um eixo x é dada em função do tempo por x = 4,5 – 3,2t + 2t4, com x em metros e t em segundos. (a) Qual a velocidade da partícula no instante t = 5,2s? (b) Escreva a aceleração como função do tempo e calcule seu valor para o tempo t = 5,2s. (c) Em qual posição a partícula está passando no instante t = 5,2s? Ela já passou antes por essa posição ou ainda passará novamente nessa mesma posição durante esse movimento? Justifique.
3. Durante sua viagem para um congresso estudantil, um grupo de futuros engenheiros de produção saiu de Teresina às 03:17h e chegou a Natal-RN, 1150km de distância às 22:34h. Qual a velocidade média dessa viagem?
4. Em uma soma de vetores, os vetores a = 3i + 2j + k e b = – 2j – k  foram somados de modo a serem obtidos os vetores c = a + b e  d = b + a. Efetue essas operações e verifique se a propriedade comutativa da adição de vetores é válida.
5. Dois vetores p e q de módulos 4m e 3m respectivamente, são somados entre si. Quais são os valores (a) máximo e (b) mínimo para a soma desses vetores? Quais as posições relativas entre eles para esses resultados?
6. Faça a distinção entre grandeza escalar e grandeza vetorial, exemplificando-as.
7. Calcule sua velocidade escalar média nos casos a seguir: (a) você caminha 73,2m a uma velocidade de 1,22m/s e em seguida corre 73,2m com velocidade de 3,05m/s em uma linha reta; (b) você caminha 1,00min com uma velocidade de 1,22m/s e depois corre por 1,00min a 3,05m/s em uma linha reta.
8. O motorista de um carro viaja com velocidade constante de 72km/h em uma estrada reta, no sentido Sul quando avista outro carro, vindo em sua direção, distante 400m, na mesma reta. O outro carro viaja também com velocidade constante e o encontro dos dois se dá exatamente 16s. Qual a velocidade do outro carro, em m/s?
9. Um pequeno avião segue uma linha reta que forma com a direção Norte-Sul um ângulo de 22º, por 237km. Considerando inicialmente o sentido aproximado do nordeste, qual o deslocamento do avião para (a) Leste e (b) Norte, em relação ao aeroporto?
10. Um garoto brinca com pedrinhas dentro de sua casa. A mãe reclama e ele então sai de sua casa e se desloca 300m para Leste, em seguida, 400m para o Sul, chegando à borda de um penhasco de 200m de altura, de onde solta uma pedrinha. Considerando a porta da casa como posição inicial, qual o deslocamento resultante: (a) da pedra, ao chegar no fundo do penhasco; (b) do garoto, até a borda do penhasco e (c) quando ele chega em casa novamente.
11. Para se representar os eixos x, y e z são usados os vetores unitários i, j e k respectivamente. Assim um vetor 5i tem módulo 5 unidades e direção x no sentido positivo, o vetor – 2j tem direção de y, sentido negativo e módulo 2 unidades etc. Sendo um vetor a = 2k e o vetor b = i – 4j determine:

a) a + b                                b) a · b                                c) a x b

1. A posição de uma partícula em função do tempo, em unidades do SI é dada vetorialmente por S(t) = 2i + 3t2j. Determine a velocidade e a aceleração vetoriais da partícula nesse movimento.
2. A grandeza física trabalho é definida como sendo o produto escalar da força pelo deslocamento. A grandeza torque é o produto vetorial da força pelo braço de alavanca ou distância ao ponto de aplicação. Isso posto, discuta a relação existente, se houver, entre as unidades de trabalho e torque.
3. Em um dia ensolarado João caminha por 3km para o Sul, a partir de sua casa e em seguida, por outro caminho ele anda 200m para o Oeste, 2 km para o Norte e 500m para o Leste. Construa um gráfico representativo do movimento de João, e determine o vetor deslocamento resultante, desde sua casa até o ponto onde ele parou.
4. Um século possui 3,16 x 109 segundos e uma aula comum 50 minutos. A que fração de século corresponde a aula? Quantas aulas consecutivas poderiam ser dadas em 15 anos? Quantos milisegundos existem em 2000 anos?
5. Uma sequóia (a chamada de Hyperion é a árvore mais alta da Terra com a altura de 115m)  vive até 4000 anos. Qual a taxa média de crescimento da planta, em m/s? O que fazer para representar essa quantidade sem um inconveniente número de zeros ou sem expressar em potências de dez?
6. Quem é mais veloz: um animal que percorre 50 cortrins em 120 melents ou um corredor que consegue 17 prinsts em 51 velens? Para facilitar as transformações considere que 1 cortrin = 15 varas e 1 vara = 5,0292m; 1 prinst = 1,4034 milhas e 1 milha = 1,609 km; 1 melent = 14,3500 chits e 1 chit = 0,4783s; 1 velen = 300 crincs e 1 crinc = 2,5 minutos.
7. Um garoto sobe uma duna correndo com velocidade escalar de 2 m/s e desce a mesma duna com velocidade de 8m/s. Qual a velocidade média do garoto na brincadeira de subir e descer a duna?
8. A posição x de uma partícula em movimento retilíneo é dada em função do tempo por x(t) = t + 3t2 – t3, com x em metros e t em segundos. (a) Qual a posição da partícula em t = 2 s? (b) Com que velocidade instantânea a partícula estará em t = 2 s?

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