Loko

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Movimento

Retilíneo

37

Problemas Adicionais
No instante em que a luz de um semáforo torna-se verde, um automóvel começa a se mover com aceleração constante a de _,2 m/s2. No mesmo instante, um caminhão, viajando com uma velocidade constante de 9,5 m/s, alcança e ultrapassa o automóvel. (a) A que distância além do semáforo o automóvel alcançará o caminhão? (b) Que velocidade terá oautomóvel neste instante?
63

Um trem vermelho viajando a 72 km/h e um trem verde viajando a 144 km/h movem-se um em direção ao outro em uma linha férrea retilínea. Quando eles estão a 950 m de separação, cada maquinista vê o outro trem e aciona os freios. Os freios desaceleram cada um dos trens a uma taxa de 1,0 m/s". Haverá colisão entre trens? Em caso afirmativo, determine a velocidade de cadatrem no momento do impacto. Caso contrário, obtenha a separação entre os trens quando eles param.
64

Um barco tem uma velocidade constante para o leste quando uma rajada de vento repentina imprime nele uma aceleração constante no mesmo sentido por um período de 3,0 s. O gráfico de x versus t está mostrado na Fig. 2-33, onde t = O é tomado como sendo o instante em que o vento começa a soprar, e osentido positivo do eixo x aponta para o leste. (a) Qual é a aceleração do barco durante o intervalo de 3,0 s? (b) Qual é a velocidade do barco ao final do intervalo de 3,0 s? (c) Se a aceleração permanece constante por um período adicional de 3,0 s, de quanto se desloca o barco durante este segundo intervalo de 3,0 s?
69

30
25 ~ 20 .§, 15 !( 10 5 00

~

",.,
/"

V

Em t = O, umalpinista, de forma acidental, deixa um grampo cair livremente em um ponto alto de um paredão de rocha até um vale abaixo. Após um curto intervalo de tempo, seu companheiro de escalada, que está 10 m acima dele no paredão, lança um outro grampo para baixo. As posições y dos grampos versus t durante as quedas são dadas na Fig. 2-32. Com que velocidade o segundo grampo foi lançado?
65

--'0,5

.J'..",
1,5 t (s) 2 2,5 3

1

Fig. 2-33 Problema 69.

Uma rocha é soltada de um penhasco com 100m de altura. Quanto tempo ela leva para cair (a) os primeiros 50 m e (b) os 50m seguintes?
70

o
t (s)

2

3

Fig. 2-32 Problema 65.

Você está dirigindo em direção a um sinal de trânsito quando então ele se torna amarelo. Você dirige no limite legal de velocidade, com v = 55 km/h;sua maior taxa de desaceleração tem módulo a = 5,18 m/s". O seu menor tempo de reação para começar a frear é T = 0,75 s. Para evitar que a dianteira do seu carro entre no cruzamento antes que a luz do sinal mude para vermelho, você deverá frear até parar ou prosseguir a 55 km/h se a distância até o cruzamento e a duração da luz amarela são respectivamente (a) 40 m e 2,8 s, e (b) 32 m e 1,8 s? Dê aresposta como frear, prosseguir, ou ambas (se ambas as estratégias funcionam) ou nenhuma (se nenhuma das estratégias funciona).
71

Em um videogame, um ponto é programado para mover-se através da tela de acordo com x = 9,00t - 0,750t3, onde x é a distância em centímetros medida a partir da borda esquerda da tela e t é o tempo em segundos. Quando o ponto alcança uma das bordas da tela, tanto em x= O quanto em x = 15,0 em, t é zerado e o ponto começa novamente a se mover de acordo com x(t). (a) Em que tempo após ter iniciado o movimento o ponto encontrar-se-á momentaneamente em repouso? (b) Para que valor de x isto ocorre? (c) Qual é a aceleração do ponto (incluindo o sinal) quando isto acontece? (d) O ponto move-se para a direita ou para a esquerda imediatamente antes de atingir orepouso? (e) E imediatamente após? (f) Em que tempo t > O o ponto alcança a borda da tela pela primeira vez?
66

Duas estações de metrô estão separadas por 1100 m. Se um trem do metrô acelera a + 1,2 m/s? a partir do repouso durante a primeira metade da distância e então desacelera a -1,2 m/s? na segunda metade, quais são (a) o tempo de viagem entre as estações e (b) sua velocidade máxima? (c)...
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