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Lista de exercícios de cinemática vetorial, Notas de estudo de Cultura

Uma miscelânea de questões retiradas dos principais livros de física.

Tipologia: Notas de estudo

2011

Compartilhado em 04/05/2011

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jose-carlito-4 🇧🇷

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LISTA DE CINEMÁTICA VETORIAL
1. Dois vetores a e b têm módulos iguais a 12 e 18 metros respectivamente. A orientação é indicada
na figura abaixo. Se , calcule a) as componentes x e y de , b) o módulo de e c) o ângulo que faz
com o sentido positivo dos x.
Resp. 2,4 m e 10,8 m; 11,1 m; 77,6º
2. Calcule: a) as componentes x e y e b) o módulo e a orientação de se , e
Resp. ; 23,4 unid e -20°.
3. Dados os dois deslocamentos e , ache o módulo do deslocamento .
Resp. 16,9 m.
4. Ache o produto escalar dos vetores indicados na figura. Os módulos dos vetores são A = 4 unid,
B = 5 unid e
F 0 6 6 = 30°
Resp. 17,3 unid.
5. Ache o ângulo entre os dois vetores e , usando o produto escalar .
Resp. 100°.
6. No exercício anterior, determine:
a) o produto ; b) o módulo desse produto e c) o ângulo entre os dois vetores.
Resp. ; 16,9 unid; 100º.
7. As três finalistas de uma competição se encontram no centro de um campo plano e grande. Cada
uma das competidoras recebe uma barra de um metro, uma bússola, uma calculadora, uma pá e (em
ordens diferentes para cada competidora) os três deslocamentos seguintes:
72 m, 32º do norte para o leste; 57,3 m, 36º do oeste para o sul; 17,8 m do norte para o sul.
Os três deslocamentos levam a um ponto onde as chaves de um Porsche novo foram enterradas.
Duas competidoras começam imediatamente a fazer medidas, porém a vencedora foi a que realizou
cálculos antes das medidas. O que ela calculou?
Resp. 12,7 m e 141°.
8. Depois da decolagem, um avião viaja 10,4 km do leste para oeste, 8,7 km do sul para norte e 2,1
km de baixo para cima. Qual é a sua distância ao ponto de partida?
Resp. 13,7 km
9. Na figura abaixo, determine as componentes x e y, em termos de vetores unitários do vetor
deslocamento.
Resp.
10. O vetor posição de um íon é inicialmente r = 5i + 6j – 3k e 20s depois passa a ser r = 4i – 3j –
3k, todos em metros. A) determine o vetor velocidade; B) Qual é o módulo do vetor velocidade e C)
a direção e o sentido, relativo ao eixo x positivo.
Resp. ; 0,453 m/s; 263,7°
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LISTA DE CINEMÁTICA VETORIAL

  1. Dois vetores a e b têm módulos iguais a 12 e 18 metros respectivamente. A orientação é indicada na figura abaixo. Se , calcule a) as componentes x e y de , b) o módulo de e c) o ângulo que faz com o sentido positivo dos x.

Resp. 2,4 m e 10,8 m; 11,1 m; 77,6º

  1. Calcule: a) as componentes x e y e b) o módulo e a orientação de se , e Resp. ; 23,4 unid e -20°.
  2. Dados os dois deslocamentos e , ache o módulo do deslocamento. Resp. 16,9 m.
  3. Ache o produto escalar dos vetores indicados na figura. Os módulos dos vetores são A = 4 unid, B = 5 unid eF 0 6 6= 30°

Resp. 17,3 unid.

  1. Ache o ângulo entre os dois vetores e , usando o produto escalar. Resp. 100°.
  2. No exercício anterior, determine: a) o produto ; b) o módulo desse produto e c) o ângulo entre os dois vetores. Resp. ; 16,9 unid; 100º.
  3. As três finalistas de uma competição se encontram no centro de um campo plano e grande. Cada uma das competidoras recebe uma barra de um metro, uma bússola, uma calculadora, uma pá e (em ordens diferentes para cada competidora) os três deslocamentos seguintes: 72 m, 32º do norte para o leste; 57,3 m, 36º do oeste para o sul; 17,8 m do norte para o sul. Os três deslocamentos levam a um ponto onde as chaves de um Porsche novo foram enterradas. Duas competidoras começam imediatamente a fazer medidas, porém a vencedora foi a que realizou cálculos antes das medidas. O que ela calculou? Resp. 12,7 m e 141°.
  4. Depois da decolagem, um avião viaja 10,4 km do leste para oeste, 8,7 km do sul para norte e 2, km de baixo para cima. Qual é a sua distância ao ponto de partida? Resp. 13,7 km
  5. Na figura abaixo, determine as componentes x e y, em termos de vetores unitários do vetor deslocamento.

Resp.

  1. O vetor posição de um íon é inicialmente r = 5i + 6j – 3k e 20s depois passa a ser r = 4i – 3j – 3k, todos em metros. A) determine o vetor velocidade; B) Qual é o módulo do vetor velocidade e C) a direção e o sentido, relativo ao eixo x positivo. Resp. ; 0,453 m/s ; 263,7°
  1. Um barco que desliza sobre o gelo veleja pela superfície de um lago congelado com aceleração constante produzida pelo vento. Em um certo instante a velocidade do barco é. Três segundos depois, por causa de uma mudança na direção do vento, o barco está instantaneamente em repouso. Qual é sua aceleração média para este intervalo de 3 s? Resp.
  2. Uma partícula com velocidade inicial v = -2i + 4j (m/s) em t = 0 sofre uma aceleração constante a de módulo 2 m/s² em um ângulo de 120° com o semi-eixo positivo x. Qual a velocidade na forma de vetor unitário da partícula em t = 5 s? Resp.
  3. Um dardo é arremessado horizontalmente com uma velocidade inicial de 10 m/s em direção a um ponto P, o centro de um alvo de parede. Ele atinge um ponto Q do alvo, verticalmente abaixo de P, 0,19 s depois do arremesso. (a) Qual a distância PQ? (b) A que distância do alvo foi arremessado o dardo? Resp. (a) 18 cm e (b) 1,9 cm
  4. Uma bola é lançada a partir do solo. Quando ela atinge uma altura de 9,1 m sua velocidade é m/ s. (a) Qual é a altura máxima atingida pela bola? (b) Qual é a distância horizontal coberta pela bola? Quais são (c) o módulo e (d) o ângulo (abaixo da horizontal) da velocidade da bola no instante em que atinge o solo? Resp. 11m; 23 m; 17 m/s; 63°
  5. Um rifle que atira balas a 460 m/s é apontado para um alvo situado a 45,7 m de distância. Se o centro do alvo está na mesma altura do rifle, para que altura acima do alvo o cano do rifle deve ser apontado pra que a bala atinja o centro do alvo? Resp. 4,84 cm
  6. Um projétil é disparado com uma velocidade inicial v 0 = 30 m/s, a partir do solo, com o objetivo de atingir um alvo que está no solo a uma distância R = 20 m, como mostra a figura. Quais são (a) o menor e (b) o maior ângulo de lançamento que permitem que o projétil atinja o alvo? Resp. 6,29° e 83,7°
  7. Um objeto de 2 kg está submetido a três forças que lhe dão uma aceleração. Se duas das três forças são e , encontre a terceira força. Resp..
  8. Em t 1 = 2 s, a aceleração da partícula em movimento circular no sentido anti-horário é Ela se move com velocidade escalar constante. Em t 2 = 5s, sua aceleração é Qual é o raio da trajetória seguida pela partícula? Resp. 2,92 m
  9. Um satélite se move em volta da Terra, numa órbita circular, a 640 km de altura. O tempo de uma revolução é 98 min. (a) Qual a velocidade do satélite? (b) Qual a aceleração de queda livre na órbita? Resp. 6,9 km/s; 6,8 m/s²
  10. Um carro viajando a 53 km/h atinge um pilar de uma ponte. Um passageiro do carro move-se para frente por uma distância de 65 cm (em relação a esquerda) enquanto é levada ao repouso por