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FÍSICA
Constantes físicas necessárias para a solução dos problemas: Aceleração da gravidade: 10 m/s Constante de Planck: 6,6 x 10
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J.s

01. Um barco de comprimento L = 80 m, navegando no sentido da correnteza de

um rio, passa sob uma ponte de largura D = 25 m, como indicado na figura. Sabendo-se que a velocidade do barco em relação ao rio é vB = 14 km/h, e a velocidade do rio em relação às margens é vR = 4 km/h, determine em quanto tempo o barco passa completamente por baixo da ponte, em segundos.

D L barco

ponte

rio

Resposta: 21 Justificativa: É um movimento relativo uniforme, portanto 105 m L+D ∆x = v( ∆t ) ⇒ ∆t = = = 21 s vB + vR 5 m / s

02. Dois trens idênticos trafegam em sentidos contrários na mesma linha férrea

retilínea e horizontal, em rota de colisão. Um trem partiu da estação A, e outro saiu da estação B. Ambos partiram do repouso no mesmo instante. A distância entre as estações é D = 4 km, e o intervalo de tempo até a colisão é ∆t = 5 minutos. Supondo que as resultantes das forças que atuam nos trens são constantes e têm módulos iguais, determine a velocidade relativa de aproximação dos trens, no instante da colisão, em km/h. Resposta: 96 Justificativa: Os trens estão em movimento uniformemente variado, em sentidos 1 1 contrários e com mesma aceleração. Portanto, x1 = at 2 e x 2 = D − at 2 . 2 2 No instante da colisão temos x1 = x2, logo D 4km D = 48 km / h . D = at 2 ⇒ a = 2 e v1 = v 2 = at = = t 5 min t A velocidade relativa é: vr = v1 + v2 = 96 km/h.

03. Dois blocos, de massas M1 e M2, estão ligados através de um fio inextensível de massa desprezível que passa por uma polia ideal, como mostra a figura. O bloco 2 está sobre uma superfície plana e lisa, e desloca-se com aceleração 2 a = 1 m/s . Determine a massa M2, em kg, sabendo que M1 = 1 kg.

M2

M1

Resposta: 09 Justificativa: Aplicando a 2ª lei de Newton ao bloco 1 tem-se M1g − T = M1a (eq. 1). Para o bloco 2, tem-se T = M2a (eq. 2). Substituindo a eq.