Perguntas

O parâmetro T é chamado de período de revolução ou, simplesmente, período.

Movimento Relativo Quando dois referenciais A e B estão se movendo um em relação ao outro com velocidade constante, a velocidade de uma partícula P, medida por um observador do referencial A, é, em geral, diferente da velocidade medida por um observador do referencial B. As duas velocidades estão relacionadas pela equação

em que é a velocidade de B em relação a A. Os dois observadores BA

medem a mesma aceleração:

Perguntas

1 A Fig. 4-21 mostra o caminho seguido por um gambá à procura de comida em latas de lixo, a partir do ponto inicial i. O gambá levou o mesmo tempo T para ir de cada um dos pontos marcados até o ponto seguinte. Ordene os pontos a, b e c de acordo com o módulo da velocidade média do gambá para alcançá-los a partir do ponto inicial i, começando pelo maior.

Figura 4-21 Pergunta 1.

2 A Fig. 4-22 mostra a posição inicial i e a posição final f de uma partícula.

Determine (a) o vetor posição inicial e (b) o vetor posição final da i f partícula, ambos na notação dos vetores unitários. (c) Qual é a componente x do deslocamento ∆ ?

3 Quando Paris foi bombardeada a mais de 100 km de distância na

Primeira Guerra Mundial, por um canhão apelidado de “Big Bertha”, os projéteis foram lançados com um ângulo maior que 45° para atingirem uma distância maior, possivelmente até duas vezes maior que a 45°. Esse resultado significa que a densidade do ar em grandes altitudes aumenta ou diminui com a altitude?

Figura 4-22 Pergunta 2.

4 Você tem que lançar um foguete, praticamente do nível do solo, com uma

das velocidades iniciais especificadas pelos seguintes vetores: (1) = 20 0

+ 70 , (2) = –20 + 70 , (3) = 20 + 70 , (4) = –20 – 70 . No seu 0 0 0 sistema de coordenadas, x varia ao longo do nível do solo e y cresce para cima. (a) Ordene os vetores de acordo com a velocidade escalar de lançamento do projétil, começando pelo maior. (b) Ordene os vetores de acordo com o tempo de voo do projétil, começando pelo maior.

5 A Fig. 4-23 mostra três situações nas quais projéteis iguais são lançados do solo (a partir da mesma altura) com a mesma velocidade escalar e o mesmo ângulo. Entretanto, os projéteis não caem no mesmo terreno. Ordene as situações de acordo com a velocidade escalar final dos projéteis imediatamente antes de aterrissarem, começando pela maior.

Figura 4-23 Pergunta 5.

6 O único uso decente de um bolo de frutas é na prática do arremesso. A

curva 1 na Fig. 4-24 mostra a altura y de um bolo de frutas arremessado por uma catapulta em função do ângulo θ entre o vetor velocidade e o vetor aceleração durante o percurso. (a) Qual dos pontos assinalados por letras nessa curva corresponde ao choque do bolo de frutas com o solo? (b) A curva 2 é um gráfico semelhante para a mesma velocidade escalar inicial, mas para um ângulo de lançamento diferente. Nesse caso, o bolo de frutas vai cair em um ponto mais distante ou mais próximo do ponto de lançamento?

Figura 4-24 Pergunta 6.

7 Um avião que está voando horizontalmente com uma velocidade constante de 350 km/h, sobrevoando um terreno plano, deixa cair um fardo com suprimentos. Ignore o efeito do ar sobre o fardo. Quais são as componentes inicial (a) vertical e (b) horizontal da velocidade do fardo? (c) Qual é a componente horizontal da velocidade imediatamente antes de o fardo se chocar com o solo? (d) Se a velocidade do avião fosse 450 km/h, o tempo de queda seria maior, menor ou igual?

8 Na Fig. 4-25, uma tangerina é arremessada para cima e passa pelas janelas 1, 2 e 3, que têm o mesmo tamanho e estão regularmente espaçadas na vertical. Ordene as três janelas, em ordem decrescente, (a) de acordo com o tempo que a tangerina leva para passar pela janela e (b) de acordo com a velocidade média da tangerina durante a passagem.

Na descida, a tangerina passa pelas janelas 4, 5 e 6, que têm o mesmo

tamanho e não estão regularmente espaçadas na horizontal. Ordene as três janelas, em ordem decrescente, (c) de acordo com o tempo que a tangerina leva para passar e (d) de acordo com a velocidade média da tangerina durante a passagem.

Figura 4-25 Pergunta 8.

9 A Fig. 4-26 mostra três trajetórias de uma bola de futebol chutada a partir do chão. Ignorando os efeitos do ar, ordene as trajetórias de acordo (a) com o tempo de percurso, (b) com a componente vertical da velocidade inicial, (c) com a componente horizontal da velocidade inicial e (d) com a velocidade escalar inicial, em ordem decrescente.

Figura 4-26 Pergunta 9.

10 Uma bola é chutada a partir do chão, em um terreno plano, com uma

dada velocidade inicial. A Fig. 4-27 mostra o alcance R da bola em função

do ângulo de lançamento θ . Ordene os três pontos identificados por letras 0

no gráfico (a) de acordo com o tempo que a bola permanece no ar e (b) de acordo com a velocidade da bola na altura máxima, em ordem decrescente.

Figura 4-27 Pergunta 10.

11 A Fig. 4-28 mostra quatro trilhos (semicírculos ou quartos de círculo) que podem ser usados por um trem que se move com velocidade escalar constante. Ordene os trilhos de acordo com o módulo da aceleração do trem no trecho curvo, em ordem decrescente.

Figura 4-28 Pergunta 11.

12 Na Fig. 4-29, a partícula P está em movimento circular uniforme em torno da origem de um sistema de coordenadas xy. (a) Para que valores de θ

a componente vertical r do vetor posição possui o maior módulo? (b) Para y

que valores de θ a componente vertical v da velocidade da partícula possui y

o maior módulo? (c) Para que valores de θ a componente vertical a da y aceleração da partícula possui o maior módulo?

Figura 4-29 Pergunta 12.

13 (a) É possível estar acelerando enquanto se viaja com velocidade escalar constante? É possível fazer uma curva (b) com aceleração nula e (c) com aceleração de módulo constante?

14 Você está viajando de carro e lança um ovo verticalmente para cima. O ovo cai atrás do carro, à frente do carro, ou de volta na sua mão se a velocidade do carro (a) é constante, (b) está aumentando, (c) está diminuindo?

15 Uma bola de neve é lançada do nível do solo (por uma pessoa que está

em um buraco) com velocidade inicial v e um ângulo de lançamento de 45° 0 com o solo (plano), no qual a bola vai cair, depois de percorrer uma certa distância. Se o ângulo de lançamento aumenta, (a) a distância percorrida e (b) o tempo em que a bola de neve permanece no ar aumentam, diminuem ou não variam?

16 Você está dirigindo quase colado a um caminhão, e os dois veículos mantêm a mesma velocidade. Um engradado cai da traseira do caminhão. (a) Se você não frear nem der um golpe de direção, vai atropelar o engradado antes que ele se choque com o piso da estrada? (b) Durante a queda, a velocidade horizontal do engradado é maior, menor ou igual à velocidade do caminhão?

17 Em que ponto da trajetória de um projétil a velocidade é mínima?

18 No arremesso de peso, o peso é lançado de um ponto acima do ombro do atleta. O ângulo, para o qual a distância atingida pelo peso é máxima, é 45°, maior que 45°, ou menor que 45°?