Exercícios de Física Geral I: cinemática, dinâmica e conservação · ISPTEC · 2018

Exercícios de Física Geral I, do curso de Engenharia Civil no Instituto Superior Politécnico de Tecnologias e Ciências (ISPTEC), 2018. Docente: Prof. Emanuel Mango.

Colectânea de exercícios de cinemática rectilínea e curvilínea, lançamento de projécteis, movimento circular e velocidade e aceleração. Inclui leis de Newton, atrito, sistemas de polias, trabalho, potência, energia e conservação, com resultados numéricos de muitos problemas.

Tipo

Exercícios

Cadeira

Física Geral I

Curso

Engenharia Civil

Universidade

Instituto Superior Politécnico de Tecnologias e Ciências

Ano

2018

Docente

Prof. Emanuel Mango

Também conhecida como

Física I, Física 1, Física Geral 1

Ficheiro

PDF, 24 páginas

Preço

Grátis

Publicado por

Veteraano (equipa do Veteraano)

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Instituto Superior Politécnico de TecnologiaInstituto Superior Politécnico de Tecnologias e Ciênciase Ciênciaswww.isptec.co.aoDET – DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E TECNOLODEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E TECNOLOGIASGIASDisciplina: Física Geral I1º Ano/2018EXERCÍCIOS DE APLICAÇÃO1ª Parte: Cinemática1- Um trem parte da localidade A com destino a localidade B com velocidade de 60 km/h. AoUm trem parte da localidade A com destino a localidade B com velocidade de 60 km/h. AoUm trem parte da localidade A com destino a localidade B com velocidade de 60 km/h. Aomesmo tempo, parte da localidade B, com destino a localidade A, um segundo trem commesmo tempo, parte da localidade B, com destino a localidade A, um segundo trem commesmo tempo, parte da localidade B, com destino a localidade A, um segundo trem comvelocidade de 40 km/h. Na frente deste e ao mesmo tempo, parte nossa hervelocidade de 40 km/h. Na frente deste e ao mesmo tempo, parte nossa hervelocidade de 40 km/h. Na frente deste e ao mesmo tempo, parte nossa heroína, a super – mosca,com a velocidade de 70 km/h. Ela vai ao encontro do trem que parte de A e, ao encontrácom a velocidade de 70 km/h. Ela vai ao encontro do trem que parte de A e, ao encontrácom a velocidade de 70 km/h. Ela vai ao encontro do trem que parte de A e, ao encontrá-lo, voltacom destino a localidade B até encontrar o segundo trem, e assim sucessivamente até quando oscom destino a localidade B até encontrar o segundo trem, e assim sucessivamente até quando oscom destino a localidade B até encontrar o segundo trem, e assim sucessivamente até quando osdois trens se chocam. Admitindo que a distdois trens se chocam. Admitindo que a distância de A para B seja igual a 500 km, qual aância de A para B seja igual a 500 km, qual adistância total percorrida pela superdistância total percorrida pela super – mosca nesse zig-zag até morrer esmagada?zag até morrer esmagada? R: 350 km.O esquema ao lado representa o instante inicial (t = 0O esquema ao lado representa o instante inicial (t = 02-s) da perseguição entre veículos A, B e C, que ses) da perseguição entre veículos A, B e C, que sedeslocam com velocidades de 50 m/s, 20 m/s e 60deslocam com velocidades de 50 m/s, 20 m/s e 60m/s, respectivamente. Determine após quanto tempom/s, respectivamente. Determine após quanto tempooo veículoveículo AA sese encontraráencontrará exactamenteexactamente entreentre ososveículos B e C, a meia distância deles.os B e C, a meia distância deles. R: 7 s.3- Dois carros viajam ao longo de uma estrada recta. O carro A mantém uma velocidade constanteDois carros viajam ao longo de uma estrada recta. O carro A mantém uma velocidade constanteDois carros viajam ao longo de uma estrada recta. O carro A mantém uma velocidade constantede 80 km/h e o carro B mantém uma velocidade constante de 110 km/h. Em t = 0, o carro B estáde 80 km/h e o carro B mantém uma velocidade constante de 110 km/h. Em t = 0, o carro B estáde 80 km/h e o carro B mantém uma velocidade constante de 110 km/h. Em t = 0, o carro B está45 km atrás do carro A.(a) Quanto mais viajará o carro A até ser ultrapassado pelo carro B? (b)(a) Quanto mais viajará o carro A até ser ultrapassado pelo carro B? (b)(a) Quanto mais viajará o carro A até ser ultrapassado pelo carro B? (b)Quanto à frente do carro A estará o carro B 30 s após têQuanto à frente do carro A estará o carro B 30 s após tê-lo ultrapassado?lo ultrapassado? R:(a) 120 km; (b) 0,25km.4- Um móvel percorreu a metade da distância com a velocidadeUm móvel percorreu a metade da distância com a velocidade . A primeira metade do tempo. A primeira metade do temporestante percorreu com a velocidaderestante percorreu com a velocidade e na segunda metade com a velocidadee na segunda metade com a velocidade (o tempo gastoem percorrer a 1ª e a 2ª metade, são iguais). Determinar a velocidade média em todo o percurso.em percorrer a 1ª e a 2ª metade, são iguais). Determinar a velocidade média em todo o percurso.em percorrer a 1ª e a 2ª metade, são iguais). Determinar a velocidade média em todo o percurso.= R:35- A posição de uma partícula que se move ao longo do eixoA posição de uma partícula que se move ao longo do eixoé dada poré dada por = 9,75 + 1,5t, ondeestá em centímetros e t em segundos. Calcule (a) a velocidade média durante o intervalo deestá em centímetros e t em segundos. Calcule (a) a velocidade média durante o intervalo deestá em centímetros e t em segundos. Calcule (a) a velocidade média durante o intervalo detempo de t = 2 s a t = 3 s; (b) a velocidade instantânea em t = 2 s; (c) a aceleração média durantetempo de t = 2 s a t = 3 s; (b) a velocidade instantânea em t = 2 s; (c) a aceleração média durantetempo de t = 2 s a t = 3 s; (b) a velocidade instantânea em t = 2 s; (c) a aceleração média duranteEmanuel Mango Página 1

o intervalo de tempo de t = 2 s a t = 3 s (d) a aceleração instantânea em t = 2 s. R: (a) 28,5 cm/s;2 2(b) 18 cm/s; (c) 22,5 cm/s; (d) 18 cm/s.6- A posição de uma partícula que se desloca ao longo do eixo dos é definida pela relação2 3= + + + (SI), de C = 0,14 m/s e D = 0,01 m/s. Calcular o tempo ao fim do2qual a partícula terá a aceleração = 1 m/s. Encontrar a aceleração média da partícula durante2este intervalo de tempo. R: 12 s; 0,64 m/s.27- Um veículo eléctrico parte do repouso e acelera em linha recta a uma taxa de 2 m/s até atingir a2velocidade de 20 m/s. Em seguida, o veículo desacelera a uma taxa de 1 m/s até parar. (a)Quanto tempo transcorre entre a partida e a parada? (b) Qual é a distância percorrida pelo veículodesde a partida até a parada? R: (a) 30 s; (b) 300 m.8- Um estudante quer apanhar um autocarro para ir à universidade. O autocarro pára no tráfego. Oestudante começa a correr para o autocarro com uma velocidade de 6 m/s. Quando ele se2encontra a 15 m do autocarro, este começa a acelerar com = 1 m/s. Quantos segundosnecessita para o alcançar? Explicar o resultado. R: 3,5 s e 8,4 s.9- A distância entre duas estações de metro é de 1,5 km. Percorrendo a 1ª metade do caminho, ocomboio moveu-se com movimento uniformemente acelerado e percorrendo a 2ª, commovimento uniformemente retardado, sem que varie o módulo da aceleração. A velocidademáxima do comboio é de 50 km/h. Encontrar o módulo da aceleração e o tempo gasto pelo2comboio para percorrer a distância referida. R: 0,13 m/s e 3,6 minutos.210-Um carro partindo do repouso, mantém uma aceleração de 4 m/s durante 4 s. Durante os 10 sseguintes ele tem um movimento uniforme. Quando os freios são aplicados, o carro passa a ter2um movimento uniformemente retardado com aceleração de 8 m/s, até parar. Fazer um gráficoda velocidade em função do tempo e provar que a área limitada pela curva e pelo eixo dostempos é igual a distância total percorrida.R: 208 m.Um foguete de teste é lançdo por aceleração ao longo11-2de uma inclinação de 200 m, a 125 m/s, partindo dorepouso no ponto A (ver figura). A inclinação se erguea 35º sobre a horizontal e, no instante em que o fogueteparte dela, os motores de desligam e ele fica sujeitosomente a força de gravidade (desprezar a resistênciado ar). Determine (a) a altura máxima sobre o soloatingida pelo foguete e (b) o maior alcance horizontaldo foguete passando-se o ponto A. R: (a) 123 m; (b)280 m.12-Uma pedra é lançada verticalmente para cima a partir do solo no instante t = 0. Em t = 1,5 s, apedra ultrapassa o alto de uma torre; 1 s depois, atinge a altura máxima. Qual é a altura da torre?R: 26 m.Emanuel Mango Página 2