Fisica Mecanica

UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL

FÍSICA MECÂNICA

Prof.: Moacyr Marranghello e Prof. Jorge Tadeu Vargas da Silva

21 EXERCÍCIOS EXTRAS PARA G2

1. O corpo humano pode sobreviver a um trauma por acidente com aceleração negativa (parada sú-bita) quando o módulo de aceleração é menor do que 250 m/s². Suponha que você sofra um aci-dente de automóvel com velocidade de 105 km/h e seja amortecido por um airbag que se infla au-tomaticamente. Qual deve ser a menor distância percorrida pelo veículo enquanto o airbag se de-forma para que você consiga sobreviver?

2. Um homem está parado no alto de um edifício de 15,0 m de altura e atira uma pedra com veloci-dade de módulo 30,0 m/s formando um ângulo inicial de 33º acima da horizontal. Despreze a resis-tência do ar. Calcule: a) a altura máxima acima do telhado atingida pela pedra; b) o módulo da ve-locidade da pedra imediatamente antes de ela atingir o solo; c) a distância horizontal entre a base do edifício e ponto onde a pedra atinge o solo.

3. Em um teste de um “aparelho para g”, um voluntário gira em um círculo horizontal de raio igual a 7,0 m. Qual é o período da rotação para que a aceleração centrípeta possua módulo de: a) 3,0 g?; b) 10,0 g?

4. Um elétron (massa = 9,11 . 10-31 kg) deixa a extremidade de um tubo luminoso de TV com veloci-dade inicial zero e se desloca em linha reta até a grade de aceleração que está a uma distância de 1,80 cm. Ele a atinge com velocidade horizontal de 3,00 . 106 m/s. Se a força que o acelerar for constante, calcule: a) a aceleração horizontal do elétron; b) o tempo para atingir grade; c) o decai-mento do elétron, em relação ao seu ponto de partida; c) a força resultante, em newtons. (considere g = 9,8 m/s²)

5. Uma velocista de competição mundial que pesa 55 kg pode se acelerar a partir do bloco de partida (ponto de apoio de seu pé) com uma aceleração aproximadamente horizontal cujo módulo é igual a 15 m/s². Que força horizontal deve a velocista exercer sobre o bloco de partida para produzir essa aceleração? Qual é o corpo que exerce a força que impulsiona a velocista: o bloco ou a própria velocista?

6. Os blocos A, B e C são dispostos com indicado na figura ao lado e ligados por cordas de massas desprezíveis. O peso de A é 25,0 N e o peso de B também é de 25,0 N. O coeficiente de atrito ci-nético entre cada bloco e a superfície é igual a 0,35. O bloco C desce com velocidade constante. a) Ache a tensão na corda que liga o bloco A ao B; b) qual o peso do bloco C? c) se a corda que liga o bloco A ao B fosse cortada, qual seria a aceleração do bloco C?

7. Uma caixa contendo 12 latas de refrigerante (massa igual a 4,30 kg) está inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal. A seguir ela é empurrada 1,20 m em linha reta por uma superfície plana, cujo coeficiente de atrito cinético é 0,30, por uma força constante de módulo igual a 36,0 N. Qual a velocidade final da caixa no final do percurso?

8. Uma dupla de atletas de bicicleta tandem (bicicleta com dois assentos) deve superar uma força de 165 N para manter uma velocidade de 9,0 m/s. Calcule a potência em watts necessária para cada competidor, supondo que cada um deles pedale com a mesma potência.

9. Um pacote de 2,00 kg é largado do repouso sobre um plano inclinado de 53,1 º com a horizontal, a uma distância de 4,00 m de uma mola com constante elástica de 120 N/m presa à base do plano inclinado. Os coeficientes de atrito entre o pacote e o plano inclinado são dados por e = 0,40 e c = 0,20. A massa da mola é desprezível. a) qual é a velocidade do pacote imediatamente antes de colidir com a mola? B) qual é a compressão máxima da mola? C) depois que o pacote é rebatido para cima do plano inclinado, qual é a distância entre o ponto inicial e o ponto onde ele pára no-vamente?

10. Um bloco de madeira com massa igual a 1,50 kg é colocado contra uma mola comprimida na ba-se de um plano inclinado de 30,0º (ponto A). Quando a mola é liberada, projeta o bloco para cima do plano inclinado. No ponto B, situado a uma distância de 6,00 m acima do ponto A, o bloco está subindo o plano inclinado com velocidade de 7,00 m/s e não está mais em contato com a mola. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano inclinado é 0,50. A massa da mola é desprezível. Calcule a energia potencial que foi inicialmente armazenada na mola.

11. Uma bola de 1,2 kg cai verticalmente sobre um piso, atingindo-o com uma velocidade de 25 m/s. Ela é rebatida com uma velocidade inicial de 10 m/s.

a) Que impulso atua sobre a bola neste contato?

b) Se a bola fica em contato com o piso por 20 ms, qual é a intensidade da força média da bola sobre o piso?

12. O roteiro de um filme de ação requer que um pequeno carro de corrida (massa 1500 kg e com-primento de 3,0 m) acelere ao longo de um barco plano (massa 4000 kg e comprimento de 14 m) de uma extremidade do barco para a outra, onde, então o carro saltará o espaço entre o barco e um cais um pouco mais baixo. Você é um consultor técnico para o filme. Inicialmente o barco to-cará o cais, como mostra a figura ao lado; o barco pode deslizar na água sem resistência signifi-cativa; tanto o carro quanto o barco podem ser considerados aproximadamente uniformes em suas distribuições de massa. Determine qual a distancia máxima entre o barco e o cais no instante em que o carro está na iminência de saltar.