Universidade do Vale do Paraíba Faculdade de Engenharias, Arquitetura e Urbanismo - FEAU. Fundamentos Física Prof. Dra. Ângela Cristina Krabbe

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1 Universidade do Vale do Paraíba Faculdade de Engenharias, Arquitetura e Urbanismo - FEAU Fundamentos Física Prof. Dra. Ângela Cristina Krabbe Lista de exercícios 1. Considerando as grandezas físicas A e B de dimensões, respectivamente, iguais a [M].[L].[T] -2 e [L] 2, onde [M] é dimensão de massa, [L] é dimensão de comprimento e [T] é dimensão de tempo, a grandeza definida por A.B -1 tem dimensão de (demonstre sua resposta): a) potência b) energia c) força d) quantidade de movimento e) pressão 2. Na equação dimensionalmente homogênea x = at 2 bt 3, em que x tem dimensão de comprimento [L] e t tem dimensão de tempo [T], quais são as dimensões de a e b? 3. Num determinado tipo de movimento, a velocidade v de um corpo varia com o tempo t de acordo com a equação v = α.t + β.t 2. As unidades de α e β, no sistema MKS (SI) são, respectivamente (demonstre sua resposta): a) m/s 2 e m/s 3 b) m.s e m.s 2 c) m/s e m/s d) m.s 2 e m/s 3 e) m/s 2 e m.s 3 4. Uma equipe de corrida de Fórmula 1 esta testando um novo carro e realiza várias medidas da força de resistência do ar com o carro em alta velocidade. Eles verificam que esta força depende da velocidade v do carro e de um fator b que varia conforme a posição dos aerofólios (pecas na forma de asas, com função aerodinâmica). Para uma determinada configuração dos aerofólios, eles mediram o valor b = 230 kg/m. Analisando-se as unidades do fator b, conclui-se que a forca de resistência do ar F, dentre as alternativas abaixo, só poderá ser (demonstre sua resposta): a) F = bv! b) F = b! v c) F =!!! d) F =!!! e) F = bv

2 5. Na expressão, x representa uma distância, v uma velocidade, a uma aceleração e k uma constante adimensional. x = k. v! a Qual deve ser o valor do expoente n para que a expressão seja fisicamente correta? 6. A medida de uma grandeza física G e dada pela equação: G = k G!. G! G! A grandeza G 1 tem dimensão de massa, a grandeza G 2 tem dimensão de comprimento e a grandeza G 3 tem dimensão de força. Sendo k uma constante adimensional, a grandeza G tem dimensão de (demonstre sua resposta): a) comprimento b) massa c) tempo d) velocidade e) aceleração 7. O coeficiente de atrito e o índice de refração são grandezas adimensionais, ou seja, são valores numéricos sem unidade. Isso acontece porque: a) não se atribuem unidades a constantes físicas. b) são definidos pela razão entre grandezas de mesma dimensão. c) são definidos pela razão entre grandezas vetoriais. d) são definidos pelo produto de grandezas de mesma dimensão. e) são definidos pelo produto de grandezas vetoriais. 8. Faca as seguintes conversões de unidade passando: a) 7 anos para segundos; b) 150 mm para metros; c) rpm para radianos por segundo; d) 95 km/h para metros por segundo; e) 1,1 g/cm 3 para quilograma por metro cúbico; f) 75 para radianos; g) 1 m 3 para mililitros. h) 300 m 2 para mm 2 i) 9cm em dm = 0,9 dm j) 32 m 2 em mm 2 = 3,2 x 107 mm 2 k) 6 cm 3 em km 3 = 6 x 10-15mm 3 l) 55 s em minutos = 0,92 min m) 3 dias em segundos = s n ) 1,5 semanas em minutos = min

3 9. Escreva em notação científica e use os prefixos para cada uma das seguintes medidas: a) ma b) mm c) m d) Hz 10. Uma corrida de automóveis tem início às 10 h 20 min e 45 s e termina às 12h 15min 35 s. Determine o intervalo de tempo de duração da corrida. Resposta : 1h 54 min 50s 11. Calcule o volume para os seguintes peças: a) cubo; a = 12,53 cm; (a é o comprimento de um lado) b) cilindro ; h = 6,89 cm e r= 2,09cm; (r é o raio de uma face circular, h é a altura) c) esfera; r = 50,289 mm (r é o raio da esfera) d) cone; h = 23,90 dm e r= 100,91 dm; (r é o raio de uma face circular, h é a altura) 12. Uma cisterna foi feita em terreno inclinado. No final da construção, ela ficou com 3 m de comprimento, 1,8 m de largura, 1,4 m de profundidade, na parte rasa, e 2 m, na parte funda, como mostra o desenho abaixo. Qual é o volume dessa cisterna? 13. Uma peça de madeira é um prisma de altura 12 cm, tendo como base um quadrado com 20 cm de lado. No centro da peça, existe um furo cilíndrico de 7 cm de raio. a) Qual é o volume da peça? b) Se a densidade da madeira é 0,93 g/m3, quanto pesa essa peça? 14. Um sinal luminoso pesando 122 N está pendurado por um cabo preso a dois outros cabos ligados a um suporte, como mostra a figura abaixo. Os cabos superiores fazem ângulos de 37º e 53º com a horizontal. Esses cabos não são tão a) Determine as trações nos cabos T1, T2 e T3 e indique se o sinal luminoso permanece em repouso nessa situação, ou será que um dos cabos vai se romper? b) Se os ângulos dos cabos podem ser ajustados, em qual situação teremos T1 = T2?

4 15. Decomponha cada força que atua sobre o poste em suas componentes x e y. 16.Determine a intensidade e a direção da força resultante.

5 17. A tração no cabo AC é de 370 N. Determine as componentes horizontal e verical da força exercida em C.