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FÍSICA-MECÂNICA 1 Julio Cesar Souza Almeida, Mecânica, Volume 01. MECÂNICA FÍSICA MECÂNICA | 2 Julio Cesar...By JC Olá caro aluno, esse material foi criado com o intúito de auxiliá-lo durante as aulas, trata-se somente de uma coletânea de exercícios, não contendo teoria aprofundada. Fica registrado que o uso do livro didático é fundamental para o seu aprendizado, nosso material é de uso paradidático, ou seja ele vem como suporte para aprofundamento dos tópicos. É importante ressaltar que nada substitui o livro didático, com as inumeras leituras que você fará nele. No material encontraremos uma vasta quantidade de questões que poderão ser resolvidas durante as aulas ou em sua casa. Os exercícios básicos são fundamentais para seu desenvolvimento, neles vocês poderão rever toda a teoria discutida em sala com o professor, além de tornar sólido o seu conhecimento. Faça as questões básicas para avançar para as questões complementares, nessa sessão você encontrará exercícios de nível médio e um pouco mais difíceis. As questões do Exame Nacional do Ensino Médio, foram diluidas ao longo do material. É de suma importância a solução de todas essas questões para você se preparar para esse tipo de prova externa. Lembre-se uma coisa é você entender as explicações do professor, outra coisa é você ter seu próprio raciocinio para a resolução das questões. O suporte para resolução dos exercícios é baseada na aula do professor, então preste atenção durante as aulas. O que é Física? A palavra física deriva de phisiké, em grego significa natureza. A física é o estudo dos fenômenos da natureza. Podemos dizer que ela é a base de todas as Engenharias e de toda a tecnologia existente em nosso humilde planeta. A física é dividida em diversos ramos: Mêcanica Calorimetria Óptica Ondulatória Eletricidade magnetismo Mecânica A mecânica é o estudo do movimento dos corpos e suas aplicações. pt.dreamstime.com A mecânica é subdividida em, Cinemática Dinâmica Estática Hidrostática Gravitação FÍSICA MECÂNICA DIVIRTASSE!!! FÍSICA É TUDO!!! https://pt.dreamstime.com/imagens-de-stock-royalty-free-vector-as-engrenagens-image6286289 FÍSICA MECÂNICA | 3 FÓRMULA DO SUCESSO www.receitadevovo.com.br Costumo dizer que resolver exercícios de física, matemática e química, são bem parecidos. É como fazer um bolo, se você nunca fez um bolo e nunca entrou em uma cozinha provavelmente se for fazer de qualquer jeito, certamente seu bolo vai dar errado. Da mesma forma se você quizer acertar os exercícios das disciplinas que mencionei acima, basta seguir a receita que vou te passar. 1º Leia atentamente o enunciado e observe as informações importantes, destaque o comando da questão. 2º Extração de todos os dados. 3º Destaque as fórmulas que vai usar. 4º Substitua os dados na fórmula utilizada. 5º Faça os cálculos, passo a passo. 6º Destaque sua resposta. Lembre-se: Toda vez que você pular um desses passos, seu bolo pode dar errado. Talves quando você for um cozinheiro experimente, possa fazer a sua própria receita, por enquanto siga as instruções acima a risca. Se quizer fazer a mesma foto daquele pessoal ali em cima, então siga a receita. http://www.receitadevovo.com.br/receitas/bolo-de-liquidificador-fofinho FÍSICA-MECÂNICA 1 SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES E MEDIDAS (SI) A palavra “medir” indica uma comparação com uma grandeza padrão. A necessidade da padronização das medidas no mundo e da criação de um sistema mais preciso deram origem ao Sistema Métrico Decimal em 1791. Mais tarde o mesmo foi substituído pelo (SI) - conhecido por nós como Sistema Internacional de Unidades. Abaixo temos a tabela de convenção. Unidade Símbolo Grandeza metro m comprimento quilograma kg massa segundo s tempo ampère A corrente elétrica Kelvin K temperatura termodinâmica mol mol quantidade de matéria candela cd intensidade luminosa EXERCÍCIOS BÁSICOS 01. A tabela mostra alguma medidas, preencha o valor no SI. Objeto medido Medida SI a) Comprimento de um ladrilho 17,5 cm b) Altura mínima de um policial 165 cm c) Comprimento de um colchão 1900 mm d) Percurso da Maratona 42,195 km e) Pescoço de um lutador de boxe 543 mm 02. Transforme as unidades para o SI. a) 3 km = ___________ m b) 12 mm = ___________ m c) 4 cm = ___________ m d) 3,5 dm = __________ m e) 7,23 m = _________ m f) 98 cm = __________ m g) 7,2 km = _________ m h) 6,5 hm = __________ m i) 33 dam = ___________ m 03. Quanto vale em metros: a) 3,6 km + 450 m = b) 6,8 hm - 0,34 dam c) 16 dm + 54,6 cm + 200mm d) 2,4 km + 82 hm + 12,5 dam e) 82,5 hm + 6 hm 04 A tabela mostra alguma medidas, preencha o valor no SI. Objeto medido Medida SI A) Massa de um livro 370 g B) Massa de um lutador 95600 g C) Massa de um saco de ração 22 hg D)Massa de um comprimido 3 g E) Massa de uma melância 430 dag 05. Complete: a) 0,5 h =_________ s b) 45 min =__________ s c) 2,0 h =_________ s d) 10h =__________ s e) 3,0 h =_________ s f) 20 min =__________ s g) 1/4 h =_________ s h) 1dia =__________ s FÍSICA MECÂNICA | 5 Curiosidade!! Alguns acreditam que a medida original do pé inglês era a do rei Henrique I da Inglaterra, que tinha um pé de 30,48 cm. Ele desejava padronizar a unidade de comprimento na Inglaterra. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/P%C3%A9_(unidade) i) 24 min =_________ s j) 30 min =__________ s k) 2,5 min =_________ s l) 1min e 40s =__________ s m) 5 min =_________s n) ¾ h =__________ s EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES 1. As Dimensoes de um campo de Futebol Nesta imagem podemos observar um campo de Futebol com as dimensões oficiais, ou seja, com as medidas necessárias para se poder realizar um jogo oficial de Futebol de 11. O Perímetro é a medida do contorno de um objeto bidimensional, ou seja, a soma de todos os lados de uma figura geométrica. Com base nessas informações o perímetro do campo de futebol no SI é de, a) 120m b) 170m c)220m d) 240m e) 340m 2. Os elefantes são os maiores mamíferos terrestres sobreviventes de uma extensa radiação no período eoceno. Os mamutes e mastodontes também tinham sobrevivido, mas já foram extintos. O elefante africano é o maior deles, medindo entre 7 e 8 metros de cabeça e corpo e 4 metros de altura. As orelhas são enormes e podem alcançar metade da altura do indivíduo. Eles podem chegar a “pesar” 7 toneladas. A longa e flexível tromba apresenta dois "dedos" na ponta e pode pesar até 200 Kg Com base no texto, qual a massa do elefante no SI. a) 700Kg b) 7000Kg c) 200Kg d) 200Kg e) 900Kg 3. (Vunesp-SP) O intervalo de tempo de 2,4 minutos equivale, no Sistema Internacional de unidades (SI), a, a)24 segundos b)124 segundos c)144 segundos d)160 segundos e)240 segundos GABARITO 1E 2B 3C https://pt.wikipedia.org/wiki/Henrique_I_da_Inglaterra https://pt.wikipedia.org/wiki/Medida_(f%C3%ADsica) https://pt.wikipedia.org/wiki/Objeto_bidimensional https://pt.wikipedia.org/wiki/Objeto_bidimensional FÍSICA MECÂNICA | 6 NOTAÇÃO CIENTÍFICA. Para facilitar a expressão de medições que sejam múltiplos muito grandes ou frações muito pequenas das grandezas fundamentais do SI, é utilizada a notação científica. Essa notação é muito útil, pois trabalhamos com numeros muito grandes ou pequenos, como exemplo da figura abaixo que foi extraida de um livro de Biologia. Nesta notação,qualquer número é escrito como o produto de um número entre 1 e 10 e uma potência apropriada de 10. EXERCÍCIOS BÁSICOS 01. Expressar em notação científica os números abaixo. a) 60000 = b) 30000 = c) 0,0002 = d) 0,0008 = e) 0,06 = f) 6700 = 02. Expressar em notação científica os números abaixo. a) 123.200.000 ........................................... b) 0,00000231............................................. c) 931.462.000.000 .................................... d) 0,0087..................................................... e) 723.000 .................................................. f) 0,000000000892...................................... g) 4.532.000.000 ......................................... h) 0,000351.................................................. 03. Transforme para notação científica a) b) c) FÍSICA MECÂNICA | 7 SE LIGA NO ENEM!!! 01. (MODELO ENEM) Uma cozinheira comprou 2,5 kg de arroz, 1,8 kg de batata, 250 g de mussarela, 780 g de presunto e 3 kg de farinha. Qual o total de massa comprado? a) 8000g b) 8,33 kg c) 85.55 kg d) 875g 02. (MODELO ENEM) Um motorista, partindo de uma cidade A deverá efetuar a entrega de mercadorias nas cidades B, C e D. Para calcular a distância que deverá percorrer consultou um mapa indicado na figura, cuja escala é 1:3000000, isto é, cada centímetro do desenho corresponde a 30 quilômetros no real. Então, para ir de A até D ele irá percorrer um total de: (a) 180 km (b) 360 km (c) 400 km (d) 520 km 03. (MODELO ENEM) Uma estrada tem comprimento de 1275 Km. Qual o seu comprimento em metros ? a) 1,275x106 m b) 1,275x105 m c) 12,75x106 m d) 1,275x103 m 04. (MODELO ENEM) A distância da Terra e a Lua é de aproximadamente 384 000 km. Um sinal luminoso emitido da Terra atinge a Lua após 0,0211 minutos. Estes dois números expressos em notação científica ficam, respectivamente: a) 3,84.10 5 km e 2,11.10 –2 minutos. b) 38,4.10 7 km e 2,11.10 –2 minutos. c) 3,84.10 8 km e 21,1.10 –2 minutos. d) 38,4.10 –8 km e 2,11.10 2 minutos. A TRANFERÊNCIA DE INFORMAÇÕES Pesquisas atuais no campo das comunicações indicam que as "infovias" (sistemas de comunicações entre redes de computadores como a INTERNET, por exemplo) serão capazes de enviar informação através de pulsos luminosos transmitidos por fibras ópticas com a freqüência de 100.000.000.000 pulsos/segundo. Na fibra óptica a luz se propaga com velocidade de 200.000.000 m/s. 05. (MODELO ENEM) Com base no texto anterior, qual a notação científica da freqüência dos pulsos luminosos e da velocidade da luz na fibra óptica? a) 1x1011 e 2x108 b) 1x1011 e 2x10-8 c) 1x10-11 e 2x10-8 d) 1x10-11 e 2x108 06. (MODELO ENEM) Uma pessoa vai ao açougue e compra 5 kg de carne para fazer um churrasco e esta mesma pessoa gasta 5400 segundos na fila do banco. Podemos expressar estas grandezas, massa e tempo, em múltiplos ou sub-múltiplos das unidades pertencentes ao Sistema Internacional. Marque a ÚNICA alternativa que corresponde à transformação CORRETA : a) 500 g e 1 hora. b) 5000 g e 150 minutos. c) 0,5 g e 600 minutos d) 5000 g e 1 hora e meia. Disponível em: http://www.supletivounicanto.com.br/docs/listas/medio/fisica/Fisic a_1o_Ano_Conceitos_Basicos.pdf GABARITO 1B 2B 3A 4A 5A 6D FÍSICA MECÂNICA | 8 REFERENCIAL "Um corpo está em repouso quando a distância entre este corpo e o referencial não varia com o tempo. Um corpo está em movimento quando a distância entre este corpo e o referencial varia com o tempo." QUESTÕES 1. Um ônibus está andando à velocidade de 40 km/h. Seus passageiros estão em movimento ou repouso? Por que? 2. Uma pessoa, em um carro, observa um poste na calçada de uma rua, ao passar por ele. O poste está em repouso ou em movimento? Explique. 3. Considere o livro que você está lendo. A) Ele está em repouso em relação a você? B) E em relação a um observador no Sol? 4. Quando escrevemos no caderno, a caneta que usamos está em: A) Movimento em relação a que? B) Repouso em relação a que? 5. Se dois carros movem-se sempre um ao lado do outro, pode-se afirmar que um está parado em relação ao outro? TRAJETÓRIA "Trajetória é a linha determinada pelas diversas posições que um corpo ocupa no decorrer do tempo." QUESTÕES 1. Sobre o chão de um elevador coloca-se um trenzinho de brinquedo, em movimento circular. O elevador sobe com velocidade constante. Que tipo de trajetória descreve o trenzinho, em relação: A) Ao elevador? B) Ao solo? 2. Um avião em vôo horizontal abandona um objeto. Desenhe a trajetória que o objeto descreve nos seguintes casos: A) Tomando como referencial uma casa fixa à Terra. B) Tomando como referencial o avião? DESLOCAMENTO 12 sss s = deslocamento (m) s2 = posição final (m) s1 = posição inicial (m) EXERCÍCIOS BÁSICOS 1. Um carro parte do km 12 de uma rodovia e desloca- se sempre no mesmo sentido até o km 90. Determine o deslocamento do carro. 2. Um automóvel deslocou-se do km 20 até o km 65 de uma rodovia, sempre no mesmo sentido. Determine o deslocamento do automóvel. 3. Um caminhão fez uma viagem a partir do km 120 de uma rodovia até o km 30 da mesma. Qual foi o deslocamento do caminhão? FÍSICA MECÂNICA | 9 4. Um carro vai do km 40 ao km 70. Determine: A) a posição inicial e a posição final. B) O deslocamento entre as duas posições. 5. Um carro retorna do km 100 ao km 85. Determine: A) a posição inicial e a posição final. B) O deslocamento entre as duas posições. QUESTÕES 6. Um carro tem aproximadamente 4m de comprimento. Se ele fizer uma viagem de 50km em linha reta, ele poderá ser considerado um ponto material? Por que? 7. Dê um exemplo onde você possa ser considerado um ponto material e outro onde você possa ser considerado um corpo extenso. SE LIGA NO ENEM!!! 01. (ENEM/2007) Uma equipe de paleontólogos descobriu um rastro de dinossauro carnívoro e nadador, no norte da Espanha. O rastro completo tem comprimento igual a 15 metros e consiste de vários pares simétricos de duas marcas de três arranhões cada uma, conservadas em arenito. O espaço entre duas marcas consecutivas mostra uma pernada de 2,5 metros. O rastro difere do de um dinossauro não-nadador: “são as unhas que penetram no barro — e não a pisada —, o que demonstra que o animal estava nadando sobre a água: só tocava o solo com as unhas, não pisava”, afirmam os paleontólogos. Qual dos seguintes fragmentos do texto, considerado isoladamente, é variável relevante para se estimar o tamanho do dinossauro nadador mencionado? (A) “O rastro completo tem 15 metros de comprimento” (B) “O espaço entre duas marcas consecutivas mostra uma pernada de 2,5 metros” (C) “O rastro difere do de um dinossauro não nadador” (D) “são as unhas que penetram no barro — e não a pisada” (E) “o animal estava nadando sobre a água: só tocava o solo com as unhas” 02 - (UFC CE-MODELO ENEM) A figura ao lado mostra o mapa de uma cidade em que as ruas retilíneas se cruzam perpendicularmente e cada quarteirão mede 100 m. Você caminha pelas ruas a partir de sua casa, na esquina A, até a casa de sua avó, na esquina B. Dali segue até sua escola, situada na esquina C. A menor distância que você caminha e a distância em linha reta entre sua casa e a escola são, respectivamente: FÍSICA MECÂNICA | 10 a) 1800 m e 1400 m. b) 1600 m e 1200 m. c) 1400 m e1000 m. d) 1200 m e 800 m. e) 1000 m e 600 m. 03. (PUC SP – MODELO ENEM) Leia com atenção a tira da Turma da Mônica mostrada abaixo e analise as afirmativas que se seguem, considerando os princípios da Mecânica Clássica. TURMA DA MÔNICA / Maurício Souza I. Cascão encontra-se em movimento em relação ao skate e também em relação ao amigo Cebolinha. II. Cascão encontra-se em repouso em relação ao skate, mas em movimento em relação ao amigo Cebolinha. III. Em relação a um referencial fixo fora da Terra, Cascão jamais pode estar em repouso. Estão corretas a) apenas I b) I e II c) I e III d) II e III e) I, II e III 04 - (UERJ- MODELO ENEM) Um avião se desloca com velocidade constante, como mostrado na figura: Ao atingir uma certa altura, deixa-se cair um pequeno objeto. Desprezando-se a resistência do ar, as trajetórias descritas pelo objeto, vistas por observadores no avião e no solo, estão representadas por: GABARITO 01B 02C 03D 04C FÍSICA MECÂNICA | 11 VELOCIDADE MÉDIA t s vm 12 sss 12 ttt vm = velocidade média (unidade: m/s, km/h) s = deslocamento (m) t = tempo (s, h) EXERCÍCIOS BÁSICOS 1. Quando o brasileiro Joaquim Cruz ganhou a medalha de ouro nas Olimpíadas de Los Angeles, correu 800m em 100s. Qual foi sua velocidade média? 2. Um nadador percorre uma piscina de 50m de comprimento em 25s. Determine a velocidade média desse nadador. 3. Suponha que um trem-bala, gaste 3 horas para percorrer a distância de 750 km. Qual a velocidade média deste trem? 4. Um automóvel passou pelo marco 30 km de uma estrada às 12 horas. A seguir, passou pelo marco 150 km da mesma estrada às 14 horas. Qual a velocidade média desse automóvel entre as passagens pelos dois marcos? 5. Um motorista de uma transportadora recebeu seu caminhão e sua respectiva carga no km 340 de uma rodovia às 13 horas, entrou a carga no km 120 da mesma rodovia às 16 horas. Qual foi a velocidade média desenvolvida pelo caminhão? 6. No verão brasileiro, andorinhas migram do hemisfério norte para o hemisfério sul numa velocidade média de 25 km/h . Se elas voam 12 horas por dia, qual a distância percorrida por elas num dia? 7. Uma pessoa, andando normalmente, desenvolve uma velocidade média da ordem de 1 m/s. Que distância, aproximadamente, essa pessoa percorrerá, andando durante 120 segundos? 8. Um foguete é lançado à Lua com velocidade constante de 17500 km/h, gastando 22 horas na viagem. Calcule, com esses dados, a distância da Terra à Lua em quilômetros. 9. Um trem viaja com velocidade constante de 50 km/h. Quantas horas ele gasta para percorrer 200 km? 10. Uma motocicleta percorre uma distância de 150 m com velocidade média de 25 m/s. Qual o tempo gasto para percorrer essa distância? 11. Se um ônibus andar à velocidade de 50 km/h e percorrer 100 km, qual será o tempo gasto no percurso? QUESTÕES 12. Faça uma comparação entre as velocidades médias de: pessoas em passo normal, atletas, animais, aviões, trens e foguetes. 13. Como você faria para calcular a velocidade média de uma pessoa que caminha pela rua? 14. Qual a diferença entre velocidade instantânea e velocidade média? FÍSICA MECÂNICA | 12 TRANSFORMAÇÃO DA VELOCIDADE "Para transformar uma velocidade em km/h para m/s, devemos dividir a velocidade por 3,6. Para transformar uma velocidade em m/s para km/h, devemos multiplicar a velocidade por 3,6." EXERCÍCIOS BÁSICOS 01. Faça uma estimativa da velocidade dos veículos abaixo em m/s. a) b) c) 02. Transforme as velocidades abaixo para Km/h. a) b) c) d) LEMBRE-SE O ponteiro do velocímetro nos fornece a velocidade instantânea do veículo. A velocidade média é a razão entre o espaço percorrido e o tempo. FÍSICA MECÂNICA | 13 e) 3. Transforme para m/s. a) b) C) EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES 1. Assinale a alternativa correta: a) Um móvel pode ser considerado um ponto material num movimento e não ser no outro b) A Terra é um ponto material c) Uma formiga é um ponto material d) Um grande ônibus é um corpo extenso 2. Considere a seguinte situação: um ônibus movendo-se numa estrada e duas pessoas: Uma (A) sentada no ônibus e outra (B) parada na estrada, ambas observando uma lâmpada fixa no teto do ônibus. "A" diz: A lâmpada não se move em relação a mim, uma vez que a distância que nos separa permanece constante. "B" diz: A lâmpada está em movimento uma vez que ela está se afastando de mim. a)"A" está errada e "B" está certa b)"A" está certa e "B" está errada c)Ambas estão erradas d)Cada uma, dentro do seu ponto de vista, está certa 3. (Unisa-SP) Um trem de carga de 240 m de comprimento, que tem a velocidade constante de 72 km/h gasta 0,5 min para atravessar completamente um túnel. O comprimento do túnel é de: a) 200 m. b) 250 m. c) 300 m. d) 360 m. e) 485 m. 4. (Faap ) A velocidade de um avião é de 360km/h. Qual das seguintes alternativas expressa esta mesma velocidade em m/s? a) 360.000 m/s b) 600 m/s c) 1.000 m/s d) 100 m/s FÍSICA MECÂNICA | 14 5. (Uel ) Um carro percorreu a metade de uma estrada viajando a 30km/h e, a outra metade da estrada a 60km/h. Sua velocidade média no percurso total foi, em km/h, de a) 60 b) 54 c) 48 d) 40 e) 30 6. (G1) Após uma chuva torrencial as águas da chuva desceram o rio A até o rio B, percorrendo cerca de 1.000km. Sendo de 4km/h a velocidade média das águas, o percurso mencionado será cumprido pelas águas da chuva em aproximadamente: a) 20 dias. b) 10 dias. c) 28 dias. d) 12 dias. e) 4 dias. 7. (UCSal - BA) Um vagão está em movimento retilíneo com velocidade escalar constante em relação ao solo. Um objeto se desprende do teto desse vagão. A trajetória de queda desse objeto, vista por um passageiro que está sentado nesse vagão, pode ser representada pelo esquema: 8.(Ufes) Um objeto é solto de um aparelho ultraleve que se desloca, paralelamente ao solo, a baixa altura, com uma velocidade constante. Desprezando a resistência do ar, a representação gráfica da trajetória do objeto em relação ao solo é 9. (UEM-PR) Um trem se move com velocidade horizontal constante. Dentro dele estão o observador A e um garoto, ambos parados em relação ao trem. Na estação, sobre a plataforma, está o observador B parado em relação a ela. Quando o trem passa pela plataforma, o garoto joga uma bola verticalmente para cima. Desprezando-se a resistência do ar, podemos afirmar que: a) o observador A vê a bola se mover verticalmente para cima e cair nas mãos do garoto. b) o observador B vê a bola descrever uma espiral e cair nas mãos do garoto. c) os dois observadores vêem a bola se mover numa mesma trajetória. d) o observador B vê a bola se mover verticalmente para cima e cair atrás do garoto. e) o observador A vê a bola descrever uma parábola e cair atrás do garoto. 10. (UEL-PR) Um homem caminha com velocidade VH = 3,6 km/h, uma ave com velocidade VA = 30 m/min e um inseto com VI = 60 cm/s. Essas velocidades satisfazem a relação: a) VI > VH > VA. b) VA > VI > VH. c) VH > VA > VI. d) VA > VH > VI. e) VH > VI > VA. FÍSICA MECÂNICA | 15 11. (Vunesp) Numa corrida de automóveis, a vantagem do primeiro para o segundo colocado é de 10 s. Se nessa corrida a velocidade média dos automóveis é de cerca de 270 km/h, pode-seavaliar a distância entre esses automóveis em: a) 250 m. b) 380 m. c) 550 m. d) 750 m. e) 1250 m. 12. (FCM-MG) Numa maratona, o carro de filmagem que acompanha uma corredora mantém uma velocidade média de 18 km/h. Se o comprimento de cada passo da atleta é, em média, 1,2 m, o tempo de cada passada é de: a) 0,15 s. b) 0,24 s. c) 0,54 s. d) 1,5 s. 13. (UEL-PR) Em 1984, o navegador Amyr Klink atravessou o Oceano Atlântico em um barco a remo, percorrendo a distância de, aproximadamente, 7000 km em 100 dias. Nessa tarefa, sua velocidade média foi, em km/h, igual a: a) 1,4. b) 2,9. c) 6,0. d) 7,0. e) 70. 14. (Mackenzie-SP) Num trecho de 500 m, um ciclista percorreu 200 m com velocidade de 72 km/h e o restante com velocidade constante de 10 m/s. A velocidade escalar média do ciclista no percurso todo foi: a) 29 km/h. b) 33 km/h. c) 36 km/h. d) 40 km/h. e) 45 km/h. 15. Os dois automóveis A e B realizam movimento retilíneo e uniforme. Sabe-se que a velocidade de A vale 10 m/s e que colide com B no cruzamento C. A velocidade de B é igual a: a) 2 m/s. b) 4 m/s. c) 6 m/s. d) 8 m/s. e) 10 m/s. 16. Um automóvel percorre uma estrada retilínea AB, onde M é o ponto médio, sempre no mesmo sentido. A velocidade média no trecho AM é de 100 km/h e no trecho MB é de 150 km/h. A velocidade média entre os pontos A e B vale: a) 100 km/h. b) 110 km/h. c) 120 km/h. d) 130 km/h. e) 150 km/h. 17. (UFMG) Giba, numa partida de vôlei, deu uma cortada na qual a bola partiu com uma velocidade escalar de 126 km/h. Sua mão golpeou a bola a 3,0 m de altura, sobre a rede, e ela tocou o chão do adversário a 4,0 m da base da rede, como mostra a figura. Nessa situação pode- se considerar, com boa aproximação, que o movimento da bola foi retilíneo e uniforme. Considerando-se essa aproximação, pode-se afirmar que o tempo decorrido, em segundos, entre o golpe do jogador e o toque da bola no chão é de: a) 2/63. b) 5/126. c) 7/35. d) 4/35. e) 1/7. FÍSICA MECÂNICA | 16 GABARITO 1.a 2.d 3.d 4.e 5.d 6.b 7.c 8.b 9.a 10.e 11.d 12.b 13.b 14.e 15.c 16.c 17.e SE LIGA NO ENEM!!! 01. (UNIFAP AP-MODELO ENEM) Tsunami é uma série de ondas marítimas geradas por qualquer distúrbio brusco e em larga escala que ocorra nos oceanos. A maior parte dos tsunamis é gerada por maremotos, mas eles também podem ser causados por erupções vulcânicas, deslizamentos de terra e impactos de meteoros. O fenômeno muitas vezes é chamado de ondas de maré, mas as marés nada têm a ver com a formação dos tsunamis. A figura abaixo apresenta a evolução do tsunami ocorrido em dezembro de 2004, no Oceano Índico, mostrando o alcance da onda, a cada hora, desde que ela foi formada no epicentro do terremoto. A cidade de Madras, capital do Estado de Tamil Nadu, na Índia, situada, aproximadamente, a 1920 km do epicentro do terremoto, foi severamente castigada pela ação devastadora do tsunami. Com os dados da figura acima e supondo, com boa aproximação, que a velocidade da onda seja constante, com que velocidade (em km/h) a onda atingiu Madras? a)545 b)640 c)1250 d)3400 e)5760 2. (ENEM/2002) As cidades de Quito e Cingapura encontram-se próximas à linha do equador e em pontos diametralmente opostos no globo terrestre. Considerando o raio da Terra igual a 6370 km, podese afirmar que um avião saindo de Quito, voando em média 800 km/h, descontando as paradas de escala, chega a Cingapura em aproximadamente (A) 16 horas. (B) 20 horas. (C) 25 horas. (D) 32 horas. (E) 36 horas. 03. (ENEM-2012) Uma empresa de transportes precisa efetuar a entrega de uma encomenda o mais breve possível. Para tanto, a equipe de logística analisa o trajeto desde a empresa até o local da entrega. Ela verifica que o trajeto apresenta dois trechos de distâncias diferentes e velocidades máximas permitidas diferentes. No primeiro trecho, a velocidade máxima permitida é de 80km/h e a distância a ser percorrida é de 80km. No segundo trecho, cujo comprimento vale 60km, a velocidade máxima permitida é 120km/h.Supondo que as condições de trânsito sejam favoráveis para que o veículo da empresa ande continuamente na velocidade máxima permitida, qual será o tempo necessário, em horas, para a realização da entrega? A) 0,7 B) 1,4 C) 1,5 D) 2,0 E) 3,0 04. (ENEM-2016) O veículo terrestre mais veloz já fabricado até hoje é o Sonic Wind LSRV, que está sendo preparado para atingir a velocidade de 3 000 km/h. Ele é mais veloz do que o Concorde, um dos aviões de passageiros mais rápidos já feitos, que alcança 2 330 km/h. BASILIO, A. Galileu, mar. 2012 (adaptado). Para percorrer uma distância de 1 000 km, o valor mais próximo da diferença, em minuto, entre os tempos gastos pelo Sonic Wind LSRV e pelo Concorde, em suas velocidades máximas, é A) 0,1. B) 0,7. C) 6,0. D) 11,2. E) 40,2. GABARITO 1B 2C 3C 4C FÍSICA MECÂNICA | 17 MOVIMENTO UNIFORME (movimento com velocidade constante) S = S0 + vt s = posição em um instante qualquer (m) s0 = posição inicial (m) v = velocidade (m/s, km/h) t = tempo (s, h) EXERCÍCIOS BÁSICOS 1. Uma bicicleta movimenta-se sobre uma trajetória retilínea segundo a função horária s=10+2t (no SI). Pede-se: A) sua posição inicial; B) sua velocidade. 2. A posição de um móvel varia com o tempo, obedecendo à função horária s = 30 + 10t, no S.I. Determine a posição inicial e a velocidade do móvel. 3. Uma partícula move-se em linha reta, obedecendo à função horária s = -5 + 20t, no S.I. Determine: A) a posição inicial da partícula; B) a velocidade da partícula; C) a posição da partícula no instante t = 5 s. 4. Um móvel movimenta-se de acordo com a função horária s = 20 + 4 t, sendo a posição medida em metros e o tempo, em segundos. Determine sua posição depois de 10 segundos. 5. Um ponto material movimenta-se sobre uma trajetória retilínea segundo a função horária s = 10 + 2t (no SI). Determine o instante em que o ponto material passa pela posição 36 m? 6. Um ponto material movimenta-se segundo a função horária s = 8 + 3t (no SI). Determine o instante em que o ponto material passa pela posição 35 m. 7. Um móvel passa pela posição 10 m no instante zero (t0 = 0) com a velocidade de +5 m/s. Escreva a função horária desse movimento. 8. Um móvel movimenta-se sobre uma trajetória retilínea, no sentido da trajetória, com velocidade constante de 2 m/s. Sabe-se que no instante inicial o móvel se encontra numa posição a 40 m do lado positivo da origem. Determine a função horária das posições para este móvel. QUESTÕES 9. Como podemos identificar um movimento uniforme? 10. Uma pessoa lhe informa que um corpo está em movimento retilíneo uniforme. O que está indicando o termo "retilíneo"? O que indica o termo "uniforme"? 11. Movimentos uniformes ocorrem no nosso dia-a-dia e na natureza. Observe o ambiente e identifique dois exemplos desse tipo de movimento. EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES 12. Um móvel obedece a função horária s = 5 + 2t (no S.I). A) Determine a posição do móvel quando t = 7 s. B) Em que instante o móvel passa pela posição s = 25 m? 13. A função horária s = 50 - 10t (no S.I) é válida para o movimento de um ponto material. A) Determine em que instante o ponto material passa pela origem da trajetória. B) Determine a posição quando t = 10 s. 14. O movimento de uma pedra lançada verticalmente para cima é uniforme? 15. Um pêndulo realiza um movimento uniforme? FÍSICA MECÂNICA| 18 ENCONTRO DE DOIS MÓVEIS EM MU "Para determinar o instante em que dois móveis se encontram devemos igualar as posições dos móveis. Substituindo o instante encontrado, numa das funções horárias, determinaremos a posição onde o encontro ocorreu." 1. Dois móveis, A e B, movimentam-se de acordo com as equações horárias sA = -20 + 4t e sB = 40 + 2t, no S.I. Determine o instante e a posição de encontro dos móveis. 2. Dois móveis, A e B, movimentam-se de acordo com as equações horárias sA = 10 + 7t e sB = 50 - 3t, no S.I. Determine o instante e a posição de encontro dos móveis. 3. Dois móveis percorrem a mesma trajetória e suas posições em função do tempo são dadas pelas equações: sA = 30 - 80t e sB = 10 + 20t (no SI). Determine o instante e a posição de encontro dos móveis. 4. Dois móveis A e B caminham na mesma trajetória e no instante em que se dispara o cronômetro, suas posições são indicadas na figura abaixo. As velocidades valem, respectivamente, 20 m/s e -10 m/s, determine o instante e a posição de encontro dos móveis. 5. Numa noite de neblina, um carro, sem nenhuma sinalização, percorre um trecho retilíneo de uma estrada com velocidade constante de 6 m/s. Em um certo instante, uma moto com velocidade constante de 8 m/s está 12 m atrás do carro. Quanto tempo após esse instante a moto poderá chocar-se com o carro? EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES 6. Num dado instante, dois ciclistas estão percorrendo a mesma trajetória, obedecendo às funções horárias s1 = 20 + 2t e s2 = -40 + 3t (SI). Determine o instante e a posição do encontro. 7. Dois corpos se deslocam sobre a mesma trajetória, obedecendo às funções horárias s1 = 3 - 8t e s2 = 1 + 2t (SI). Determine o instante e a posição do encontro. 8. Dois ônibus com velocidade constante de 15 m/s e 20 m/s percorrem a mesma estrada retilínea, um indo ao encontro do outro. Em um determinado instante, a distância que os separa é de 700 m. Calcule, a partir desse instante, o tempo gasto até o encontro. 9. A distância entre dois automóveis num dado instante é 450 km. Admita que eles se deslocam ao longo de uma mesma estrada, um de encontro ao outro, com movimentos uniformes de velocidades de valores absolutos 60 km/h e 90 km/h. Determine ao fim de quanto tempo irá ocorrer o encontro e a distância que cada um percorre até esse instante. QUESTÕES 10. Imagine que você necessite medir o tempo em um experimento mas não tenha um relógio. Proponha uma solução simples para resolver este problema que não implique em comprar um relógio. 11. O que é uma unidade? 12. O que é o Sistema Internacional de Unidades? (SI) FÍSICA MECÂNICA | 19 GRÁFICOS DO MOVIMENTO UNIFORME EXERCÍCIOS BÁSICOS 1. Um móvel movimenta-se sobre uma trajetória obedecendo à função horária S = -10 + 10.t no S.I. Construa o gráfico dessa função entre 0 e 4s. 2. Um móvel movimenta-se sobre uma trajetória obedecendo à função horária S = 10 - 2.t no S.I. Construa o gráfico dessa função entre 0 e 5s. 3. Um ponto material movimenta-se segundo a função S = 20 - 4t (SI). Faça o gráfico dessa função no intervalo de tempo, 0 a 5s. 4. Um móvel movimenta-se sobre uma trajetória obedecendo à função horária s = 20.t no S.I. Construa o gráfico dessa função entre 0 e 4s. 5. Um ponto material movimenta-se segundo a função s = 12 - 4t (SI). Faça o gráfico dessa função no intervalo de tempo, 0 a 4s. 6. Uma moto material movimenta-se segundo a função S = 100 - 5t (SI). Faça o gráfico dessa função no intervalo de tempo, 0 a 5s. FÍSICA MECÂNICA | 20 EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES 1. (Unitau) Uma motocicleta com velocidade constante de 20m/s ultrapassa um trem de comprimento 100m e velocidade 15m/s. A duração da ultrapassagem é: a) 5s. b) 15s. c) 20s. d) 25s. e) 30s. 2. (Unaerp ) Um trem percorre uma via no sentido norte- sul, seu comprimento é 100m, e sua velocidade de 72km/h. Um outro trem percorre uma via paralela no sentido sul-norte com velocidade de 72km/h. Considere o instante t = 0, aquele que os trens estão com as frentes na mesma posição. O tempo que o segundo trem leva para ultrapassar totalmente o primeiro é de 6s. O comprimento do segundo trem é: a) 42 m. b) 58 m. c) 240 m. d) 140 m. e) 100 m. 3. (Unitau) Um automóvel percorre uma estrada com função horária s=-40+80t, onde s é dado em km e t em horas. O automóvel passa pelo km zero após: a) 1,0h. b) 1,5h. c) 0,5h. d) 2,0h. e) 2,5h. 4. (Mackenzie ) Uma partícula descreve um movimento retilíneo uniforme, segundo um referencial inercial. A equação horária da posição, com dados no S.I., é x=-2+5t. Neste caso podemos afirmar que a velocidade escalar da partícula é: a) - 2m/s e o movimento é retrógrado. b) - 2m/s e o movimento é progressivo. c) 5m/s e o movimento é progressivo d) 5m/s e o movimento é retrógrado. e) - 2,5m/s e o movimento é retrógrado. 5. (Fatec) A tabela fornece, em vários instantes, a posição s de um automóvel em relação ao km zero da estrada em que se movimenta. A função horária que nos fornece a posição do automóvel, com as unidades fornecidas, é: a) s = 200 + 30t b) s = 200 - 30t c) s = 200 + 15t d) s = 200 - 15t e) s = 200 - 15t2 6. (Pucsp ) Duas bolas de dimensões desprezíveis se aproximam uma da outra, executando movimentos retilíneos e uniformes (veja a figura). Sabendo-se que as bolas possuem velocidades de 2m/s e 3m/s e que, no instante t=0, a distância entre elas é de 15m, podemos afirmar que o instante da colisão é a) 1 s b) 2 s c) 3 s d) 4 s e) 5 s 7. (Fei ) Dois móveis A e B, ambos com movimento uniforme percorrem uma trajetória retilínea conforme mostra a figura. Em t=0, estes se encontram, respectivamente, nos pontos A e B na trajetória. As velocidades dos móveis são vA=50 m/s e vB=30 m/s no mesmo sentido. FÍSICA MECÂNICA | 21 Em qual ponto da trajetória ocorrerá o encontro dos móveis? a) 200 m b) 225 m c) 250 m d) 300 m e) 350 m 8. (Ufrs ) A tabela registra dados do deslocamento x em função do tempo t, referentes ao movimento retilíneo uniforme de um móvel. Qual é a velocidade desse móvel? a) 1/9 m/s b) 1/3 m/s c) 3 m/s d) 9 m/s e) 27 m/s 9. (UFC CE) Uma pessoa passeia durante 30 minutos. Nesse tempo ela anda, corre e também pára por alguns instantes. O gráfico representa a distância (x) percorrida por essa pessoa em função do tempo de passeio (t). 5 10 15 20 25 30 600 1200 1800 2400 x(m) t(min) 1 2 3 4 Pelo gráfico pode-se afirmar que, na seqüência do passeio da pessoa, ela: a) andou (1), correu (2), parou (3) e andou (4). b) andou (1), parou (2), correu (3) e andou (4). c) correu (1), andou (2), parou (3) e correu (4). d) correu (1), parou (2), andou (3) e correu (4). 10. (Ufrrj ) Considere uma aeronave viajando a 900km/h em movimento retilíneo e uniforme na rota Rio-Salvador. Num dado trecho, o tempo médio gasto é de aproximadamente 75 minutos. Entre as alternativas abaixo, a que melhor representa a distância percorrida pela aeronave no determinado trecho é a) 1025 km. b) 675 km. c) 1875 km. d) 975 km. e) 1125 km. 11. (Pucpr ) Dois motociclistas, A e B, percorrem uma pista retilínea com velocidades constantes Va=15 m/s e Vb=10 m/s. No início da contagem dos tempos suas posições são Xa=20m e Xb=300m. O tempo decorrido em que o motociclista Aultrapassa e fica a 100m do motociclista B é: a) 56 s b) 86 s c) 76 s d) 36 s e) 66 s 12. (Pucpr) Um automóvel parte de Curitiba com destino a Cascavel com velocidade de 60km/h. 20 minutos depois parte outro automóvel de Curitiba com o mesmo destino à velocidade 80km/h. Depois de quanto tempo o 2º automóvel alcançará o 1º? a) 90 min b) 56 min FÍSICA MECÂNICA | 22 c) 60 min d) 70 min e) 80 min Gabarito 1C 2D 3C 4C 5D 6C 7D 8C 9A 10E 11C 12E SE LIGA NO ENEM!!! 01. (ENEM/2008) O gráfico ao lado modela a distância percorri da, em km, por uma pessoa em certo período de tempo. A escala de tempo a ser adotada para o eixo das abscissas depende da maneira como essa pessoa se desloca. Qual é a opção que apresenta a melhor associação entre meio ou forma de locomoção e unidade de tempo, quando são percorridos 10 km? (A) carroça – semana (B) carro – dia (C) caminhada – hora (D) bicicleta – minuto (E) avião – segundo 02. (MACK SP-MODELO ENEM) Uma atleta, no instante em que passou pelo marco 200 m de uma “pista de Cooper”, iniciou a cronometragem de seu tempo de corrida e o registro de suas posições. O gráfico ao lado mostra alguns desses registros. Considerando que a velocidade escalar se manteve constante durante todo o tempo de registro, no instante em que o cronômetro marcou 5,00 minutos, a posição da atleta era: a) 800 m b) 900 m c) 1,00 km d) 1,10 km e) 1,20 km 03. (ENEM/1998) Em uma prova de 100 m rasos, o desempenho típico de um corredor padrão é representado pelo gráfico a seguir: Baseado no gráfico, em que intervalo de tempo a velocidade do corredor é proximadamente constante? (A) Entre 0 e 1 segundo. (B) Entre 1 e 5 segundos. (C) Entre 5 e 8 segundos. (D) Entre 8 e 11 segundos. (E) Entre 12 e 15 segundos. GABARITO 1C 2D 3C FÍSICA MECÂNICA | 23 MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO (M.U.V) "movimento em que a velocidade varia uniformemente com o tempo." ACELERAÇÃO t v a v = v2 - v1 t = t2 - t1 a = aceleração (m/s2) v = variação da velocidade (m/s) t = variação do tempo (s) EXERCÍCIOS BÁSICOS 1. Entre 0 e 3s, a velocidade de um helicóptero em MUV varia de 4 m/s para 21 m/s. Qual a sua aceleração? 2. Durante as experiências no laboratório, um grupo de alunos verificou que, entre os instantes 2s e 10s, a velocidade de um carrinho varia de 3 m/s a 19 m/s. Calcule o valor da aceleração desse movimento. 3. Em 4s, a velocidade de um carro passa de 8 m/s para 18 m/s. Qual a sua aceleração? 4. Em 2 horas, a velocidade de um carro aumenta de 20 km/h a 120 km/h. Qual a aceleração nesse intervalo de tempo? 5. Um rapaz estava dirigindo uma motocicleta a uma velocidade de 20 m/s quando acionou os freios e parou em 4s. Determine a aceleração imprimida pelos freios à motocicleta. QUESTÕES 6. Explique o que é aceleração. 7. que significa dizer que um corpo tem aceleração de 10 m/s2? 8. Dê um exemplo que caracterize o movimento retilíneo uniformemente variado? 9. Qual a diferença entre movimento acelerado e retardado? 10. Qual a diferença entre o movimento uniforme e o movimento uniformemente variado? FUNÇÃO HORÁRIA DA VELOCIDADE DO M.U.V v = vo + a.t v = velocidade em um instante qualquer ( m/s) vo = velocidade inicial (m/s) a = aceleração (m/s2) t = tempo (s) FÍSICA MECÂNICA | 24 EXERCÍCIOS BÁSICOS 1. Um carro em movimento adquire velocidade que obedece à expressão v=10-2t (no SI). Pede-se: a) a velocidade inicial; b) a aceleração; c) a velocidade no instante 6s. 2. Um automóvel em movimento retilíneo adquire velocidade que obedece à função v=15-3t (no SI). Determine: a) a velocidade inicial; b) a aceleração; c) a velocidade no instante 4s. 3. É dada a seguinte função horária da velocidade de uma partícula em movimento uniformemente variado: v=15+20t (no SI). Determine o instante em que a velocidade vale 215 m/s. 4. Um automóvel parte do estacionamento e é acelerado à razão de 5m/s2. Calcule a sua velocidade 30s após a sua partida. 5. Um automóvel parte do repouso com aceleração constant de 2 m/s2. Depois de quanto ele atinge a velocidade de 40 m/s? 6. Um trem de carga viaja com velocidade de 20 m/s quando, repentinamente, é freado e só consegue parar 50s depois. Calcular a aceleração. 7. Um automóvel tem velocidade de 25 m/s e freia com aceleração de -5m/s2. Depois de quanto tempo ele pára? 8. Qual a diferença entre velocidade e aceleração? 9. Um veículo parte do repouso e adquire aceleração de 2 m/s2. Calcule a sua velocidade no instante t = 5s. 10. Um carro parte do repouso com aceleração de 6 m/s2. Quanto tempo ele gasta para atingir 30 m/s? EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES 01. (JC) Determine a aceleração de Garfield na tirinha abaixo. a) 0,5 m/s2 b) 1,0 m/s2 c) 1,5 m/s2 d) 2,0 m/s2 e) 2,5 m/s2 02. (MACK SP) Na propaganda de um modelo de automóvel, publicada numa revista especializada, o fabricante afirmou que, a partir do repouso, esse veículo atinge a velocidade de 108 km/h (30m/s) em 10 s. A aceleração escalar média nessa condição é: a) 3,0 m/s2 b) 3,6 m/s2 c) 10 m/s2 d) 28 m/s2 e) 36 m/s2 03. (UNESP) O fabricante informa que um carro, partindo do repouso, atinge 90 km/h em 10 segundos. A melhor estimativa para o valor da aceleração nesse intervalo de tempo, em m/s2, é a) 3,0 x 10–3. FÍSICA MECÂNICA | 25 b) 2,5. c) 3,6. d) 9,8. e) 10. 04. (JC) Qual a aceleração da Ferrari abaixo? a) 0,5 m/s2 b) 1,0 m/s2 c) 2,0 m/s2 d) 3,5 m/s2 e) 4,0 m/s2 05. (PUC SP- Modificada) Ao iniciar a travessia de um túnel retilíneo, um automóvel de dimensões desprezíveis movimenta-se com velocidade de 25 m/s. Durante a travessia, desacelera uniformemente, saindo do túnel com velocidade de 5 m/s em apenas 5 segundos. O módulo de sua aceleração escalar, nesse percurso, foi de: a) 0,5 m/s2 b) 2,0 m/s2 c) 4,0 m/s2 d) 4,5 m/s2 e) 5,0 m/s2 06. (UNESP) Diante de um possível aquecimento global, muitas alternativas à utilização de combustíveis fósseis têm sido procuradas. A empresa Hybrid Technologies lançou recentemente um carro elétrico que, segundo a empresa, é capaz de ir de 0,0 a 108 km/h em 3,0 segundos. A aceleração média imprimida ao automóvel nesses 3,0 segundos é a) 5,3 m/s2. b) 8,9 m/s2. c) 9,3 m/s2. d) 10,0 m/s2. e) 11,0 m/s2. 07. (JC) O que significa dizer que um avião tem aceleração constante de 5 m/s2? a) A velocidade do avião aumenta em 5m/s em apenas 1 segundo. b) A velocidade do avião diminui em 5m/s em apenas 1 segundo. c) A velocidade do avião se mantem constante em 5m/s. d) A aceleração do avião diminui em 5m/s em apenas 1 segundo. b) A aceleração do avião aumenta em 5m/s em apenas 1 segundo. 08. (JC) Dois alunos conversando fazem três afirmações. I- Se uma pessoa cair da 3ª Ponte vai existir aceleração, pois, a velocidade da pessoa vai aumentar. II- Quando meu pai está viajando ele aciona um botão no carro que mantem a velocidade do carro constante em 100 Km/h, então nesse momento não existe aceleração. FÍSICA MECÂNICA | 26 0,0 v (m/s) 90 60 30 0 1,0 2,0 3,0 t(s) III- Na casa da minha avó tem um rio legal, a velocidade dele praticamente não muda, então não existe aceleração nesse rio. De acordo com seus conhecimentos de Física, a opção correta é, a) As trêsafirmativas estão incorretas. b) As três afirmativas estão corretas. c) Somente a I é a correta. d) Somente a II e a III são corretas. e) Somente a I e III são corretas. Gabarito 1B 2A 3B 4B 5C 6D 7A 8B SE LIGA NO ENEM!!! 01. (ENEM/1998) Em uma prova de 100 m rasos, o desempenho típico de um corredor padrão é representado pelo gráfico a seguir: Em que intervalo de tempo o corredor apresenta aceleração máxima? (A) Entre 0 e 1 segundo. (B) Entre 1 e 5 segundos. (C) Entre 5 e 8 segundos. (D) Entre 8 e 11 segundos. (E) Entre 9 e 15 segundos. 02. (UFPE- MODELO ENEM) O gráfico abaixo representa a velocidade escalar de um automóvel em função do tempo. Qual é a aceleração, em m/s2? a) 1m/s2 b) 2m/s2 c) 10m/s2 c) 20m/s2 d) 6m/s2 03. (ENEM/2003) O tempo que um ônibus gasta para ir do ponto inicial ao ponto final de uma linha varia, durante o dia, conforme as condições do trânsito, demorando mais nos horários de maior movimento. A empresa que opera essa linha forneceu, no gráfico abaixo, o tempo médio de duração da viagem conforme o horário de saída do ponto inicial, no período da manhã. De acordo com as informações do gráfico, um passageiro que necessita chegar até as 10h30min ao ponto final dessa linha, deve tomar o ônibus no ponto inicial, no máximo, até as: (A) 9h20min (B) 9h30min (C) 9h00min (D) 8h30min (E) 8h50min GABARITO: 1B 2C 3E FÍSICA MECÂNICA | 27 FUNÇÃO HORÁRIA DAS POSIÇÕES DO M.U.V Quando um corpo qualquer acelera, a posição dele será calculado pela expressão a seguir. s = so + vot + 2 1 at2 s = posição em um instante qualquer (m) so = posição no instante inicial (m) vo = velocidade inicial (m/s) t = tempo (s) a = aceleração (m/s2) Exercícios 1. Um móvel descreve um MUV numa trajetória retilínea e sua posição varia no tempo de acordo com a expressão : S = 9 + 3t - 2t2. (SI) Determine: a posição inicial, a velocidade inicial e a aceleração. 2. É dado um movimento cuja função horária é: S = 13 - 2t + 4t2. (SI) Determine: a posição inicial, a velocidade inicial e a aceleração. 3. A função horária de um móvel que se desloca numa trajetória retilínea é s=20+4t+5t2, onde s é medido em metros e t em segundos. Determine a posição do móvel no instante t=5s. 4. Um móvel parte do repouso da origem das posições com movimento uniformemente variado e aceleração igual a 2 m/s2. Determine sua posição após 6 s. 5. Um móvel parte com velocidade de 10 m/s e aceleração de 6 m/s2 da posição 20 metros de uma trajetória retilínea. Determine sua posição no instante 12 segundos. 6. Um ponto material parte do repouso com aceleração constante e 10 s após encontra-se a 40 m da posição inicial. Determine a aceleração do ponto material. 7. É dada a função horária do M.U.V de uma partícula, s = -24 + 16t - t2. Determine (no S.I): a) o espaço inicial, a velocidade inicial e a aceleração da partícula; b) a posição da partícula no instante t = 5s. SE LIGA NO ENEM!!! 01. (MODELO ENEM) Ao deixar o ponto de parada, o ônibus percorre uma reta com aceleração de 2 m/s2. Qual a distância percorrida em 5s? a) 10m b) 25m c) 30m d) 45m e)50m 02. (UEL PR-MODELO ENEM) Um motorista dirige um automóvel a 72 km/h quando percebe que o semáforo a sua frente está fechado. Ele pisa, então, no pedal do FÍSICA MECÂNICA | 28 freio e a velocidade do automóvel diminui como mostra o gráfico abaixo. A menor distância que o automóvel deve estar do semáforo, no instante em que o motorista pisa no pedal do freio, para que não avance o semáforo é, em metros, a) 144 b) 72 c) 50 d) 30 e) 18 03. (MODELO ENEM) Um automóvel parte de um posto de gasolina e percorre 400 m sobre uma estrada retilínea, com aceleração constante de 0,5 m/s2 . Em seguida, o motorista começa a frear, pois ele sabe que, 500 m adiante do posto, existe um grande buraco na pista, como mostra a figura. Sabendo que o motorista imprime ao carro uma desaceleração constante de 2 m/s2 , podemos afirmar que o carro: a) para 10 m antes de atingir o buraco. b) chega ao buraco com velocidade de 10 m/s. c) para 20 m antes de atingir o buraco. d) chega ao buraco com velocidade de 5 m/s. e) para exatamente ao chegar ao buraco. 04. (UFES-MODELO ENEM) Um predador, partindo do repouso, alcança sua velocidade máxima de 54 km/h em 4 s e mantém essa velocidade durante 10 s. Se não alcançar sua presa nesses 14 s, o predador desiste da caçada. A presa, partindo do repouso, alcança sua velocidade máxima, que é 4/5 da velocidade máxima do predador, em 5 s e consegue mantê-la por mais tempo que o predador. Suponha-se que as acelerações são constantes, que o início do ataque e da fuga são simultâneos e que predador e presa partem do repouso. Para o predador obter sucesso em sua caçada, a distância inicial máxima entre ele e a presa é de: a) 21 m b) 30 m c) 42 m d) 72 m e) 80 m 05. (IFES-MODELO ENEM) Um carro, inicialmente em repouso em frente a um semáforo fechado, entra em movimento assim que um semáforo abre. No exato momento que o carro entra em movimento uma motocicleta passa por ele, seguindo a mesma direção e sentido. O gráfico da figura mostra como as velocidades escalares do carro e da motocicleta se comportam em função do tempo. Considerando que os veículos percorrem uma rua retilínea, a que distância do semáforo o carro volta a encontrar a motocicleta? a) 80 m b) 160 m c) 240 m d) 320 m e) 400 m GABARITO 1B 2C 3E 4C 5D FÍSICA MECÂNICA | 29 EQUAÇÃO DE TORRICELLI v2 = vo2 + 2.a. s v = velocidade em um instante qualquer (m/s) vo = velocidade inicial (m/s) a = aceleração (m/s2) s = distância percorrida (m) EXERCÍCIOS BÁSICOS 1. Um automóvel possui num certo instante velocidade de 10 m/s. A partir desse instante o motorista imprime ao veículo uma aceleração de 3 m/s2. Qual a velocidade que o automóvel adquire após percorrer 50 m? 2. Um automóvel parte do repouso e percorre 256 m de uma rodovia com uma aceleração igual a 8 m/se. Determine sua velocidade no final do percurso. 3. Um veículo tem velocidade inicial de 4 m/s, variando uniformemente para 10 m/s após um percurso de 7 m. Determine a aceleração do veículo. 4. A velocidade de um corpo em MUV varia de 6 m/s a 9 m/s, num trajeto de 3 m. Calcule a aceleração do corpo. 5. Um carro de corrida inicialmente em repouso é sujeito a aceleração de 5 m/s2. Determine a distância percorrida pelo carro até atingir a velocidade de 10 m/s. 6. Um trem trafega com velocidade de 15 m/s. Em determinado instante, os freios produzem um retardamento de -1,5 m/s2. Quantos metros o trem percorre durante a freagem, até parar? Exercícios complementares 7. Uma composição do metrô parte de uma estação, onde estava em repouso e percorre 100m, atingindo a velocidade de 20 m/s. Determine a aceleração durante o processo. 8. Um carro está se movendo com uma velocidade de 16 m/s. Em um certo instante, o motorista aciona o freio, fazendo com que o carro adquira um movimento uniformemente variado, com aceleração de -0,8 m/s2. Calcule a velocidade desse automóvel após percorrer uma distância de 70 m a partir do início da freada. SE LIGA NO ENEM!!! 01. (UNIMONTES MG-MODELO ENEM) Um trem corre a uma velocidade de 72 km/h quando o maquinista vê um obstáculo a 80 m à sua frente. A aceleração, constante, mínima de retardamento, a ser aplicada de tal formaa evitar a colisão, será de a) 2,5 m/s2. b) 2,0 m/s2. c) 3,5 m/s2. d) 4,0 m/s2. 02. (FPS PE-MODELO ENEM) Um automóvel percorre uma rodovia com velocidade inicialmente constante igual a 90 km/h. O motorista do veículo avista um radar e reduz sua velocidade para 54 km/h percorrendo neste trajeto uma distância igual a 20 m. O módulo da desaceleração sofrida pelo automóvel neste percurso foi de: a) 5,4 m/s2 b) 7,5 m/s2 c) 2,5 m/s2 d) 10 m/s2 e) 15 m/s2 GABARITO 1A 2D FÍSICA MECÂNICA | 30 EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES 1. (Fatec ) Em um teste para uma revista especializada, um automóvel acelera de 0 a 90km/h em 10 segundos. Nesses 10 segundos, o automóvel percorre: a) 250 m b) 900 km c) 450 km d) 450 m e) 125 m 2. (G1) Consideremos um móvel, em movimento uniformemente variado, cuja velocidade varia com o tempo, conforme a tabela a seguir. A aceleração do móvel, em m/s2, é: a) 23 b) 17 c) 3 d) 4 e) 11 3. (G1) Um trem desloca-se com velocidade de 72 km/h, quando o maquinista vê um obstáculo à sua frente. Aciona os freios e pára em 4s. A aceleração média imprimida ao trem pelos freios, foi em módulo, igual a: a) 18 m/s2 b) 10 m/s2 c) 5 m/s2 d) 4 m/s2 e) zero 4. (G1) Um veículo parte do repouso em movimento retilíneo e acelera a 2m/s2. Pode-se dizer que sua velocidade, após 3 segundos, vale: a) 1 m/s b) 2 m/s c) 3 m/s d) 4 m/s e) 6 m/s 5. (Puccamp) A função horária da posição s de um móvel é dada por s = 20 + 4t - 3t2, com unidades do Sistema Internacional. Nesse mesmo sistema, a função horária da velocidade do móvel é a) -16 - 3t b) -6t c) 4 - 6t d) 4 - 3t e) 4 - 1,5t 6. (Uel ) A função horária da posição de um móvel que se desloca sobre o eixo dos x é, no Sistema Internacional de Unidades, x = -10 + 4t + t2. A função horária da velocidade para o referido movimento é a) v = 4 + 2t b) v = 4 + t c) v = 4 + 0,5t d) v = -10 + 4t e) v = -10 + 2t 7-(U. Católica Dom Bosco-MS) Um corpo é abandonado de uma altura de 5 m e, ao atingir o solo, sua velocidade, em m/s, tem módulo igual a: a) 4 b) 10 c) 6 d) 12 e) 8 FÍSICA MECÂNICA | 31 8-(UFSE)A função horária das posições de uma partícula é dada, no Sistema Internacional de Unidades, por s = 40 – 25 t + 3,0 t2. A velocidade da partícula no instante t = 3,0 s é, em m/s: a) 43 b) – 7 c) 25 d) – 16 e) 18 9. (Fei ) Uma motocicleta, com velocidade de 90 km/h, tem seus freios acionados bruscamente e pára após 25s. Qual é a distância percorrida pela motocicleta desde o instante em que foram acionados os freios até a parada total da mesma? a) 25 m b) 50 m c) 90 m d) 360 m e) 312,5 m 10. (PUC-SP) Ao iniciar a travessia de um túnel retilíneo de 200 metros de comprimento, um automóvel de dimensões desprezíveis movimenta-se com velocidade de 25 m/s. Durante a travessia, desacelera uniformemente, saindo do túnel com velocidade de 5 m/s. O módulo de sua aceleração escalar, nesse percurso, foi de a) 0,5 m/s2 b) 1,0 m/s2 c) 1,5 m/s2 d) 2,0 m/s2 e) 2,5 m 11. (Uel ) Um trem em movimento está a 15m/s quando o maquinista freia, parando o trem em 10s. Admitindo aceleração constante, pode-se concluir que os módulos da aceleração e do deslocamento do trem neste intervalo de tempo valem, em unidades do Sistema Internacional, respectivamente, a) 0,66 e 75 b) 0,66 e 150 c) 1,0 e 150 d) 1,5 e150 e) 1,5 e 75 12. (Udesc ) Um caminhão tanque desloca-se numa estrada reta com velocidade constante de 72,0km/h . Devido a um vazamento, o caminhão perde água à razão de uma gota por segundo. O motorista, vendo um obstáculo, freia o caminhão uniformemente, até parar. As manchas de água deixadas na estrada estão representadas na figura a seguir. O valor do módulo da desaceleração durante a frenagem do caminhão (em m/s2) é: a) 4,0 b) 2,2 c) 4,4 d) 2,8 e) 3,4 13. (Ufal) A velocidade de um móvel aumenta, de maneira uniforme, 2,4m/s a cada 3,0s. Em certo instante, a velocidade do móvel é de 12m/s. A partir desse instante, nos próximos 5,0s a distância percorrida pelo móvel, em metros, é igual a a) 10 b) 30 c) 60 d) 70 e) 90 Gabarito 1E 2C 3C 4E 5C 6A 7B 8B 9E 10D 11C 12E 13D FÍSICA MECÂNICA | 32 SE LIGA NO ENEM!!! 01. (ENEM-2016) Dois veículos que trafegam com velocidade constante em uma estrada, na mesma direção e sentido, devem manter entre si uma distância mínima. Isso porque o movimento de um veículo, até que ele pare totalmente, ocorre em duas etapas, a partir do momento em que o motorista detecta um problema que exige uma freada brusca. A primeira etapa é associada à distância que o veículo percorre entre o intervalo de tempo da detecção do problema e o acionamento dos freios. Já a segunda se relaciona com a distância que o automóvel percorre enquanto os freios agem com desaceleração constante. Considerando a situação descrita, qual esboço gráfico representa a velocidade do automóvel em relação à distância percorrida até parar totalmente? 02. (Olimpíada Paulista de Física-MODELO ENEM) Um motorista está viajando de carro em uma estrada a uma velocidade constante de 90 km/h, quando percebe um cavalo a sua frente e resolve frear, imprimindo uma desaceleração constante de 18km/h por segundo. Calcule a distância mínima de frenagem em metros. A) 40m B) 45,5 m C) 62,5m D) 75m E) 90m 03. (MODELO ENEM) O motorista tem um tempo de reação t = 1 s, após o qual aciona os freios do veículo, parando junto ao obstáculo. Supondo-se que o automóvel tenha uma desaceleração constante, determine qual dos gráficos abaixo melhor representa a velocidade do automóvel desde o instante em que o motorista avista o obstáculo até o instante em que o automóvel pára. a) b) c) d) e) 04. (PUC-CAMPINAS-SP-MODELO ENEM) Uma automóvel parte do repouso no instante t = 0 e acelera uniformemente com 5,0 m/s2 , durante 10 s. A velocidade escalar média do automóvel entre os instantes t = 6,0 s e t = 10 s, em m/s, foi de: a) 40 b) 35 c) 30 d) 25 e) 20 FÍSICA MECÂNICA | 33 05. (ENEM-2012) Para melhorar a mobilidade urbana na rede metroviária é necessário minimizar o tempo entre estações. Para isso a administração do metrô de uma grande cidade adotou o seguinte procedimento entre duas estações: a locomotiva parte do repouso com aceleração constante por um terço do tempo de percurso, mantém a velocidade constante por outro terço e reduz sua velocidade com desaceleração constante no trecho final, até parar. Qual é o gráfico de posição (eixo vertical) em função do tempo (eixo horizontal) que representa o movimento desse trem? 06. (FEI-SP-MODELO ENEM) Uma motocicleta, com velocidade escalar de 72 km/h tem seus freios acionados bruscamente e pára após 20 s. Admita que, durante a freada, a aceleração escalar se manteve constante. Qual a distância percorrida pela motocicleta desde o instante em que foram acionados os freios até a parada total da mesma? a) 50m b) 100m c) 150m d) 200m e) 300m 07. (UFES-MODELO ENEM) O projeto de expansão do Aeroporto de Vitória prevê a construção de uma nova pista. Considere-se que essa pista foi projetada para que o módulo máximo da aceleração das aeronaves, em qualquer aterrissagem, seja 20% da aceleração da gravidade g = 10 m/s2 . DISPONÍVEL EM: http://www.eja.educacao.org.br/bibliotecadigital/cienciasnatureza1 Supondo-se que uma aeronave comercial típica toque o início da pista com uma velocidade horizontal de 360 km/h, o comprimento mínimo dapista será de: a) 1,3 km b) 2,1 km c) 2,5 km d) 3,3 km e) 5,0 km Gabarito 1D 2C 3D 4A 5D 6D 7C http://www.eja.educacao.org.br/bibliotecadigital/cienciasnatureza1 FÍSICA MECÂNICA | 34 QUEDA LIVRE v = vo + g.t H = Ho + vot + 2 1 g.t2 v2 = vo2 + 2.g.H g = aceleração da gravidade no local (m/s2) gTerra 10 m/s2 QUESTÕES 1. Dois objetos, uma pedra e uma pena, são abandonados simultaneamente da mesma altura. Determine qual deles chega primeiro ao chão, admitindo que a experiência se realize: a) no ar; b) no vácuo. 2. Se não existisse a aceleração da gravidade, qual seria a trajetória para um tiro de canhão? 3. Imagine que um astronauta tenha saltado de pára- quedas, a partir de um foguete, a uma certa altura acima da superfície da Lua, caindo em direção ao solo lunar: a) Você acha que, ao ser aberto o pára-quedas, ele teria alguma influência no movimento de queda do astronauta? Por que? b) Que tipo de movimento o astronauta teria até atingir o solo lunar? EXERCÍCIOS BÁSICOS 4. Um objeto cai do alto de um edifício, gastando 7s na queda. Calcular com que velocidade atinge o solo (g=10 m/s2). 5. De uma ponte deixa-se cair uma pedra que demora 2s para chegar à superfície da água. Sendo a aceleração local da gravidade igual a g=10 m/s2 , determine a altura da ponte. 6. Num planeta fictício, a aceleração da gravidade vale g=25 m/s2. Um corpo é abandonado de certa altura e leva 7s para chegar ao solo. Qual sua velocidade no instante que chega ao solo? 7. Um gato consegue sair ileso de muitas quedas. Suponha que a maior velocidade com a qual ele possa atingir o solo sem se machucar seja 8 m/s. Então, desprezando a resistência do ar, qual a altura máxima de queda para que o gato nada sofra? ( g=10 m/s2). FÍSICA MECÂNICA | 35 SE LIGA NO ENEM!!! 01 - (UEL PR- MODELO ENEM) O que acontece com o movimento de dois corpos, de massas diferentes, ao serem lançados horizontalmente com a mesma velocidade, de uma mesma altura e ao mesmo tempo, quando a resistência do ar é desprezada? a) O objeto de maior massa atingirá o solo primeiro. b) O objeto de menor massa atingirá o solo primeiro. c) Os dois atingirão o solo simultaneamente. d) O objeto mais leve percorrerá distância maior. e) As acelerações de cada objeto serão diferentes. 02. (ENEM-2016). Para um salto no Grand Canyon usando motos, dois paraquedistas vão utilizar uma moto cada, sendo que uma delas possui massa três vezes maior. Foram construídas duas pistas idênticas até a beira do precipício, de forma que no momento do salto as motos deixem a pista horizontalmente e ao mesmo tempo. No instante em que saltam, os paraquedistas abandonam suas motos e elas caem praticamente sem resistência do ar. As motos atingem o solo simultaneamente porque a) possuem a mesma inércia. b) estão sujeitas à mesma força resultante. c) têm a mesma quantidade de movimento inicial. d) adquirem a mesma aceleração durante a queda. e) são lançadas com a mesma velocidade horizontal. 03. (UEPB- MODELO ENEM) O físico italiano Galileu Galilei (1564-1642) realizou vários trabalhos fundamentais para o surgimento da nova física, dentre estes, destacamos o estudo da queda dos corpos, sobre o qual ele fez várias experiências com o objetivo de estudar as leis do movimento dos corpos em queda. A respeito destas experiências, analise as proposições a seguir, desprezando o efeito do ar. I. A aceleração do movimento era a mesma para todos os corpos. II. Se dois corpos eram soltos juntos, o mais pesado chegava ao solo no mesmo instante que o mais leve. III. Se dois corpos eram soltos juntos, o mais pesado chegava ao solo com velocidade maior que o mais leve. A partir da análise feita, assinale a alternativa correta: a) Apenas as proposições I e III são verdadeiras. b) Apenas a proposição I é verdadeira. c) Apenas a proposição II é verdadeira. d) Apenas as proposições I e II são verdadeiras. e) Todas as proposições são verdadeiras. 04. (UFC CE- MODELO ENEM) Uma torneira está pingando, soltando uma gota a cada intervalo igual de tempo. As gotas abandonam a torneira com velocidade nula. Considere desprezível a resistência do ar. No momento em que a quinta gota sai da torneira, as posições ocupadas pelas cinco gotas são melhor representadas pela seqüência: 05. (PUC PR-MODELO ENEM) Um prato de 2 kg de massa é abandonado da janela de um edifício a uma altura de 45 m. Supondo que ocorra um movimento de queda livre,com aceleração gravitacional g = 10 m/s2, ao atingir o solo, esse prato terá uma velocidade igual a: a) 30 m/s b) 20 m/s c) 90 m/s FÍSICA MECÂNICA | 36 d) 40 m/s e) 5 m/s 06. (UNIUBE MG -MODELO ENEM) Um garoto encontra-se em cima de um viaduto que passa sobre uma rodovia. Ao ver o movimento, observa um carro que se aproxima, em velocidade constante de 90 km/h e tenta acerta-lo com uma pedra, verticalmente. Sabendo-se que a altura do viaduto é de 20 m e que g = 10 m/s², a distância que o carro deve ter do viaduto para que o garoto jogue a pedra e atinja seu objetivo deve ser de: a) 5 m b) 25 m c) 45 m d) 50 m e) 100 m 07. (FFFCMPA RS-MODELO ENEM) Se lançarmos um objeto na vertical com velocidade de 20m/s, desprezando a força de atrito e considerando g = 10m/s2, a que altura o objeto atingirá a velocidade de 10m/s? a) 15m. b) 20m. c) 5m. d) 8m. e) 10m. 8. (UFPE- MODELO ENEM) Um ginasta de cama elástica precisa planejar cada movimento que será realizado enquanto estiver em vôo. Para isso, ele gostaria de calcular de quanto tempo irá dispor para realizar cada movimento. Desprezando a resistência do ar e sabendo que a altura máxima atingida pelo atleta é 5 m, calcule o tempo total de vôo do atleta, em segundos. a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 09. (FEI SP- MODELO ENEM) Um disparador de bolinhas está disposto na vertical. Ao se acionar o disparador, uma bolinha é lançada e atinge a altura máxima de 22,05m acima da saída do disparador. A velocidade da bolinha ao sair do disparador é de, Adote g = 10 m/s2 a) 15 m/s b) 19 m/s c) 20 m/s d) 21 m/s e) 22 m/s 10. (FUNDAMENTOS DA FÍSICA- MODELO ENEM) Um helicóptero sobe verticalmente em movimento uniforme e com velocidade 10 m/s. Ao atingir a altura de 75 m um pequeno parafuso desprende-se do helicóptero. Quanto tempo o parafuso leva para atingir o solo? Despreze a resistência do ar e adote g = 10 m/s2. a) 2s b) 4s c) 5s d) 10s e) 15s Gabarito 1C 2D 3D 4B 5A 6D 7A 8B 9D 10C FÍSICA MECÂNICA | 37 RESPOSTAS DE CINEMÁTICA Sistema internacional de unidades e medidas (si) 1. a) 0,175m b) 1,65m C) 1,9m d) 42.195m e)0,543m 2. a)3000m b)0,012m c)0,04m d)0,35m e)7,23m f) 0,98m g)7200m h)650m i)330m 3. a) 4050m b) 683,4m c) 2,346m d) 10.725m e) 8.850m 4. a) 0,37 Kg b) 95.6 kg c) 2,2 Kg d) 0,000003 Kg ou 3.10-6 Kg e) 4,3 Kg 5. a) 1.800s b) 2.700s c) 7.200s d) 36.000s e) 10.800s f) 1200s g) 900s h) 86400s i) 1440s j) 1800s k) 150s l) 100s m) 300s n) 2700s Notação científica 1. a) 6.104 b) 3.104 c) 2.10-4 d) 8.10-4 e) 6.10-2 f) 6,7.10-3 02. a) 1,23.108 b) 2,31.10-6 c) 9,31.1011 d) 8,7.10-3 e) 7,23.105 f) 8,92.10-10 g) 4,5.109 h) 3,51.10-4 03. a) 2,5.10-9 m b) 7,14.1010 m c) 2,0.10-9 m Referêncial 1. Em relação aos pontos fora do ônibus ele está em movimento, em relação aos referenciais dentro do ônibus ele está em repouso. 2. Como o carro varia a velocidade em relação ao poste podemos dizer que o carro está em movimento em relação ao postee vice versa. 3.a) Sim, pois a distância não varia. b) Não, pois a distância está variando. 4. a) Em relação a um ponto fixo no caderno, como o inicio. b) Em relação a tampa da caneta ou em relação ao meu dedo. 5. Sim, pois a distância entre eles não varia, é como se um estivesse em repouso em relação ao outro. Trajetória 1. a) Uma circunferência b) Uma espiral, helicoidal. 2. Deslocamento 1. 78km 2.45km 3. -90km 4.a) S0 = 40km e S = 70km b) d=S=30km 5.a) S0 = 100km e S = 85km b) d=S=-15km 6. Sim, o tamanho dele é desprezível em relação ao tamanho da Estrada. 7. Ponto material, eu comparado ao tamanho de um estádio de futebol. Corpo extensor, eu comparado ao tamanho da porta da minha casa. Velocidade média 1. Vm= 8 m/s 2. Vm= 2 m/s 3.Vm= 250 km/s 4.Vm= 60 km/s 5. Vm= -73,3 km/s 6. d=300 km/h 7. d= 120 m 8. 385000 km 9. T= 4h 10. T= 6s 11. T= 2h 12. Vp < Vat < Van 13. Basta medir a distância percorrida com uma fita métrica e o tempo com um relógio, depois dividir um pelo outro. 14. Velocidade instantânea é a que o corpo tem em cada instante, já a velocidade média é uma razão entre espaço e tempo. Transformação da velocidade 1. a) 50m/s b) 25m/s c) 10m/s 2. a) 2,7.104 Km/h b) 2520Km/h c) 72Km/h d) 0,0216Km/h e) 8,1.105 Km/h 3. a) 15m/s b) 10m/s c) 20m/s Movimento Uniforme 1. a- So= 10 m b- V= 2 m/s FÍSICA MECÂNICA | 38 2. a- So= 30 m b- V= 10 m/s 3. So= -5 m V= 20 m/s S= 95 m 4. S= 60 m 5. t = 13 s 6. t= 9 s 7. S= 10+ 5t 8. S= 40 + 2t 9. Velocidade constante 10. Retilínea: Linha Reta Uniforme: Velocidade Constante 11. MU= Ventilador; Ponteiros do relógio; Terra; Sol 12. a- S=19 m b- t= 10 s 13. a- t= 5 s b- S= - 50 m 14. Não é uniforme, pois a velocidade varia. 15. Não, pois a velocidade varia. Encontro de dois móveis em movimento uniforme 1. T= 30 s e S= 100 m 2.t= 4 s e S = 38 m 3. t= 0,2 s e Sa= 14 m 4. t= 1 s e S= 35 m 5. t= 1 s e S= 48 m 6. t= 60 s e S= 140 m 7. t= 0,2 s e S= 1,4 m 8. t= 20 s e S= 300 m 9. t= 3h e S= 180Km 10. Você pode medir a batida do pulso, cada batida tem aproximadamente 1 segundo. 11. A unidade é uma propriedade pela qual um ser não pode se dividir em outro menor sem que este processo possa perder parte de sua essência ou destruir-se. Em física, são as grandezas que acompanham os números. 12. Sistema de unidade de medidas utilizado pelos cientistas. Aceleração 1. a = 5,6 m/s2 2. a = 2 m/s2 3. a = 2,5 m/s2 4.a = 50 km/h2 5. a = -5 m/s2 6. Acelerar é variar a velocidade no tempo. 7. A cada segundo a velocidade aumenta em 10m/s. 8. Um carro freando. 9. Acelerado, velocidade e aceleração com mesmo sinal. Retardado, velocidade e aceleração com sinais opostos. 10. MU, a velocidade não muda. MUV, a velocidade varia. Função horária da velocidade no MUV. 1. A- Vo= 10 m/s B- a= -2 m/s2 C- v= -2 m/s 2. Vo= 15m/s B- a= -3m/s2 C- v= 3m/s 3. T=10s 4. V=150m/s 5. T=20s 6. a= 0,4 m/s2 7. T=5s 8. a velocida é variar a posição no tempo. A aceleração é variar a velocidade no tempo. 9. v=10m/s 10. t=5s Função horária da posição no MUV. 1. So= 9m Vo= 3m/s a= -4 m/s2 2. So= 13m Vo= -2m/s a= 8 m/s2 3. S= 165 m 4. S= 36 m 5. S= 572 m 6. a= 0,8m/s2 7. a= -2m/s2 S= 31m 8. S=25m Equação de TORRICELLI 1. V= 20m/s 2. V= 64m/s 3. a= 6 m/s2 4. a= 7,5 m/s2 5. D= 10m 6. D= 75m 7. a= 2 m/s2 8. V= 12 m/s EQUAÇÃO DE TORRICELLI 1.NO AR, a pedra chegaria primeiro, pois existe resistência do ar. Já no VÁCUO, os dois chegariam juntos. 2. Retilíneo; o objeto poderia ser lançado para fora do planeta. 3. A- Não, como não existe atmosfera na lua não existiria força de resistência no ar. B-Movimento uniformemente variado. 4. V= 70 m/s 5. H= 20 m 6. V= 175 m/s 7.H= 3,2 m FÍSICA MECÂNICA | 39 VETORES Simbolo matemático responsável por medir algumas grandezas físicas. A teoria vetorial é de extrema importância para o ensino médio basta levar em consideração que a maioria das matérias de física envolve mecânica (movimento, dinâmica, etc). CARACTERISTICAS DO VETOR Simbolo matemático responsável por medir algumas grandezas físicas. Módulo: Módulo é o “tamanho” do vetor, ou seja, o valor referido a ele. Direção: Direção é o “caminho” do vetor, é definido como cima-baixo (norte-sul), direita-esquerda (leste- oeste), ou até diagonal. Sentido: O sentido é para onde o vetor aponta, é o lado onde a seta está virada. Pode ser Norte, Sul, Leste, Oeste ou diagonal. Disponível em: http://static.recantodasletras.com.br/arquivos/3473861.pdf EXERCÍCIOS BÁSICOS 01. Uma grandeza física vetorial fica perfeitamente definida quando dela se conhecem: a) valor numérico, desvio e unidade. b) valor numérico, desvio, unidade e direção. c) valor numérico, desvio, unidade e sentido. d) valor numérico, unidade, direção e sentido. e) desvio, direção, sentido e unidade. 02. Nas alternativas abaixo, a única em que aparecem somente grandezas escalares é a: a) força, temperatura, deslocamento. b) deslocamento, temperatura, área. c) força, volume, temperatura. d) deslocamento, força, impulso. e) volume, temperatura, área. 3. (YT) Analisando as cinco grandezas físicas seguintes: TEMPERATURA, MASSA, FORÇA, DESLOCAMENTO e TRABALHO. Dentre elas, terá caráter vetorial: a) força e deslocamento. b) massa e força. c) temperatura e massa. d) deslocamento e trabalho. e) temperatura e trabalho 04. Na figura abaixo Temos diversos vetores, determine o módulo do vetor resultante nos seguintes casos: http://static.recantodasletras.com.br/arquivos/3473861.pdf FÍSICA MECÂNICA | 40 05- Determine o vetor resultante nos seguintes casos: 06. (YT) A figura abaixo mostra um sistema de forças coplanares agindo sobre um bloco. Caracterize a resultante dessas forças. SE LIGA NO ENEM!!! 01. (UCSal-BA- MODELO ENEM) Uma formiga percorreu a trajetória MNPQ, representada na figura. Os instantes de passagem pelos diferentes pontos estão anotados (em segundos). O vetor deslocamento da formiga durante o movimento foi, em centímetro por segundo, igual a: a) 5,0 d) 6,5 b) 5,5 e) 11,0 c) 14,5 02. (UEL- MODELO ENEM) Um objeto é submetido à ação das forças F1 , F2 e F3 , coplanares, de módulos F1 = 5,0 N, F2 = 4,0 N e F3 = 2,0 N, conforme a figura a seguir. A força resultante sobre o objeto é de, a) 2N. b) 3N. c) 4N. d) 5N. e) 6N. FÍSICA MECÂNICA | 41 03. (MACK-MODELO ENEM) Os garotos A e B da figura puxam, por meio de cordas, uma caixa de 40kg, que repousa sobre uma superfície horizontal, aplicando forças paralelas a essa superfície e perpendiculares entre si, de intensidades 160N e 120N, respectivamente. O garoto C, para impedir que a caixa se desloque, aplica outra força horizontal, em determinada direção e sentido. Desprezando o atrito entre a caixa e a superfície de apoio, a força aplicada pelo garoto C tem intensidade de a) 150N b) 160N c) 180N d) 190N e) 200N 04. (INATEL-MODELO ENEM) João caminha 3 m para Oeste e depois 6 m para o Sul. Em seguida, ele caminha 11 m para Leste. Em relação ao ponto de partida, podemos afirmar que João está aproximadamente: a) a 10 m para Sudeste b) a 10 m para Sudoeste c) a 14 m para Sudeste d) a 14 m para Sudoeste e) a 20 m para Sudoeste 05. (MODELO ENEM) No papel milimetrado um professor representa dois vetores a e b, conforme o esquema abaixo: A resultante do sistema vetorial é de, a) 1N b)2N c) 3N d) 4N e) 5N 06. (MACK-MODELO
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