Exercícios - Equações do Movimento Constante - Física 2022-2

Tabela 2-1 Equações do Movimento com Aceleração Constante Número da Equação | Equação | Grandeza que Falta 2-11 | v = v₀ + at | x − x₀ 2-15 | x − x₀ = v₀t + 1/2 at² | v 2-16 | v² = v₀² + 2a(x − x₀) | t 2-17 | x − x₀ = 1/2 (v₀ + v)t | a 2-18 | x − x₀ = vt − 1/2 at² | v₀ Certifique-se de que a aceleração é constante antes de usar as equações desta tabela. Exemplo 1 Depois de dirigir um carro em uma estrada retilínea por 8,4 km a 70 km/h, você para por falta de gasolina. Nos 30 minutos seguintes, você caminha mais 2,0 km ao longo da estrada até chegar a um posto de gasolina. (a) Qual foi o seu deslocamento total, do início da viagem até chegar ao posto de gasolina? (b) Qual é o intervalo de tempo Δt entre o início da viagem e o instante em que você chega ao posto? (c) Qual é a velocidade média vméd do início da viagem até a chegada ao posto de gasolina? (d) Suponha que, para encher um bujão de gasolina, pagar e caminhar de volta para o carro, você leva 45 minutos. Qual é a velocidade escalar média do início da viagem até o momento em que você chega de volta ao lugar onde deixou o carro? Exemplo 2 À posição de um elétron que se move ao longo do eixo x é dada por x = 16te^−t m, em que t está em segundos. A que distância da origem está o elétron quando para momentaneamente? Exemplo 3 A posição de uma partícula no eixo x da figura é dada por x = 4 – 27t + t³, (a) Como a posição x varia com o tempo t, a partícula está em movimento. Determine a função velocidade v(t) e a função aceleração a(t) da partícula. (b) Existe algum instante para o qual v = 0? (c) Descreva o movimento da partícula para t ≥ 0. Exemplo 4 Na Fig. 2-13, um lançador arremessa uma bola de beisebol para cima ao longo do eixo y, com uma velocidade inicial de 12 m/s. (a) Quanto tempo a bola leva para chegar ao ponto mais alto da trajetória? (b) Qual é a altura máxima alcançada pela bola em relação ao ponto de lançamento? (c) Quanto tempo a bola leva para atingir um ponto 5,0 m acima do ponto inicial? Figura 2-13 Um lançador arremessa uma bola de beisebol para cima. As equações de queda livre se aplicam tanto a objetos que estão subindo como a objetos que estão caindo, desde que a influência do ar possa ser desprezada. Durante a subida, a = −g, a velocidade escalar diminui e a velocidade se torna menos positiva. Durante a descida, a = −g, a velocidade escalar aumenta e a velocidade se torna mais negativa.