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˜ PAULO
UNIVERSIDADE DE SAO
INSTITUTO DE F´ISICA
4323101 - F´ısica I

LISTA 2
Cinem´
atica e dinˆ amica Observe os diferentes graus de dificuldade para as quest˜oes: (*), (**), (***)

1. (*) O gr´afico da figura abaixo mostra a velocidade da motocicleta de um policial em fun¸ca˜o do tempo.
(a) Calcule a acelera¸ca˜o instantˆanea para t = 3 s, t = 7 s e t = 11 s.
R: 0 m/s2 , 6, 25 m/s2 e −11, 25 m/s2 .
(b) Qual foi o deslocamento do policial nos 5 s iniciais? E nos 9 s iniciais? E nos 13 s iniciais? R: 100 m, 230 m e 320 m.
50

v (m/s)

40

30

20

10

0

0

2

4

6

8

10

12

14

t (s)

2. (*) Um atleta d´a um salto em distˆancia, fazendo um ˆangulo inicial de 20◦ com o solo com uma velocidade de 11 m/s.
(a) Qual o alcance do salto?
R: 7, 94 m
(b) Qual a altura m´axima atingida?
R: 0, 722 m
3. (*) O movimento de uma part´ıcula, para t > 0, ´e definido pelas equa¸co˜es x(t) = ax t2 + c1
4323101 - F´ısica I

1

y(t) = ay t2 − c2
(uma part´ıcula carregada, sujeita a uma for¸ca gravitacional vertical, movendo-se num campo el´etrico horizontal obedeceria a equa¸co˜es desta forma).
(a) Determine a express˜ao da velocidade e da acelera¸ca˜o como fun¸c˜oes do tempo para um movimento descrito por estas equa¸co˜es.
(b) Quais as dimens˜oes das constantes ax , ay , c1 e c2 ?
(c) Qual o significado f´ısico das constantes c1 e c2 ?
(d) Determine a velocidade e a acelera¸ca˜o da part´ıcula para t = 2 s.
4. (*) Uma bola ´e atirada do ch˜ao para o alto. A uma altura de 9 m a sua velocidade, em m/s, ´e dada por v = 7ˆı + 6ˆ
 (x ´e o eixo horizontal; y o eixo vertical).
(a) At´e que altura a bola subir´a?
R: 10, 84 m
(b) Qual ser´a a distˆancia horizontal percorrida pela bola?
R: 20, 82 m
(c) Qual o m´odulo da velocidade no ponto mais alto da trajet´oria?
R: 7 m/s
(d) Qual o vetor velocidade da bola no instante em que ela toca o solo?
R: (7ˆı − 14, 6ˆ
) m/s
5. (*) Um jogador de futebol inexperiente