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CINEMÁTICA – QUESTÕES RESOLVIDAS - REVISÃO ENEM - Érika Cerri dos Santos 1) Considere as três possíveis rotas de um móvel apresentadas abaixo: Assinale a alternativa que contenha todas as rotas em que é possível o móvel descrever um movimento retilíneo uniforme. a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) Apenas II e III. Comentário: Queremos que o móvel possa descrever um movimento RETILÍNEO uniforme. Ou seja, a rota que ele escolher deve ser uma RETA. Dessa forma, a única situação que permite que isso ocorra é a situação I, já que a II e a III são trajetórias com curvas. Além disso, o movimento retilíneo uniforme implica em dizer que o corpo não está sofrendo nenhuma aceleração. Para que o corpo faça curvas, mudando sua trajetória, conforme o demonstrado nas outras opções, o corpo deve sofrer uma força (aceleração). Por isso, a alternativa a é a mais adequada. 2) Uma moto percorre uma pista circular a 360km/h e aceleração centrípeta de 25m/s². Qual o raio da pista? a) 100m b) 200m c) 400m d) 800m e) 1000m Comentário: Para resolver essa questão, utilizam-se as questões do MCUV. 𝑉 = 360 3,6 = 100𝑚/𝑠 𝐴𝑐 = 𝑣2 𝑟 𝑟 = 1002 25 = 400𝑚 3) Um pé de alface está sendo transportado por um verdureiro numa rodovia. Em um trecho, ele descreve um Movimento Retilíneo Uniforme. A partir desta inusitada afirmação, considere V para verdadeiro e F para falso para os itens que seguem. ( ) O alface percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais. ( ) A força resultante sobre o alface é zero. ( ) A aceleração do alface é zero. A sequência que preenche corretamente os parênteses é: a) VFF b) VVV c) VVF d) FVV e) FFF Comentário: No MRU, o objeto (alface, neste caso) percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais. Se não houver variação da velocidade, tanto a aceleração como a força resultante são nulas. Assim, todas as afirmações são verdadeiras. 4) As bicicletas possuem dois conjuntos de engrenagens unidas por uma corrente, uma acoplada aos pedais (coroa) e outra acoplada à roda traseira (pinhão). Diferentes a combinações podem possibilitar 18 velocidades (marchas), 21, 24, 30 velocidades, enfim, as combinações são muitas! Considerando que em uma das marchas a coroa possui um raio três vezes maior que o pinhão, podemos dizer que: I – Ao dar uma volta completa no pedal, a velocidade tangencial da coroa e do pinhão são iguais. II – A velocidade angular do pinhão é três vezes maior que a velocidade angular da coroa. III – A velocidade tangencial do pinhão é três vezes menor que a velocidade angular da coroa. Quais itens estão corretos? a) Nenhum. b) Apenas II. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) Todos. Comentário: Como as engrenagens estão unidas por uma corrente, temos que a velocidade tangencial das engrenagens é igual. A velocidade angular depende do raio, sendo que quanto maior for o raio, menor a velocidade angular. Assim, a velocidade angular do pinhão é três vezes maior que a velocidade angular da coroa. Assim, temos que a alternativa correta é a Letra c. 5) Considere o seguinte gráfico da velocidade pelo tempo de um determinado móvel (unidades no SI). Assinale a alternativa que contenha o deslocamento feito pelo móvel. a) 40m b) 30m c) 20m d) 10m e) 5m Comentário: Podemos descobrir o deslocamento a partir da relação entre a variação de deslocamento e a variação do tempo. Temos a velocidade pelo gráfico, que é igual a 5m/s, e temos também o intervalo de tempo: 𝑆 = 𝐷𝑓 − 𝐷𝑖 𝑡𝑓 − 𝑡𝑖 = 5.4 6 − 2 = 20𝑚/𝑠 6) Em relação a um movimento retilíneo, afirma-se o seguinte: I - a posição de um móvel é o local que este ocupa em determinado instante; II - o deslocamento de um móvel é a distância total percorrida por esse em seu trajeto; III - a posição e o deslocamento de um móvel são sempre iguais. a) Está correta a afirmação I apenas. b) estão corretas as afirmações II e III. c) apenas a afirmação III está correta d) todas as afirmações estão corretas. e) nenhuma afirmação está correta. Comentário: I - CORRETA. De fato, a posição de um móvel é o local que este ocupa em determinado instante de tempo. II - INCORRETA. O deslocamento não necessariamente é igual à distância total. Deslocamento considera apenas os instantes iniciais e finais. Se uma pessoa dá uma volta completa na pista, seu deslocamento é zero, mas a distância percorrida claramente não é. III - INCORRETA. Como visto nos itens anteriores, posição e deslocamento não são grandezas iguais. Para entender esse conceito, imagine duas pessoas no mesmo ponto em uma pista de corrida... mas uma está se alongando, e a outra correndo, completando uma volta. 7) Um carro, percorrendo sempre a mesma reta, parte do km 80, vai até o km 120, inverte o sentido de seu movimento e retorna ao km 50. A variação de espaço (ou deslocamento escalar) e a distância percorrida são, respectivamente, iguais a: a) 10 Km e 30 Km b) 10 Km e 10 Km c) -10Km e 30 Km d) -30 Km e 110 Km e) 20 Km e 110 Km Comentário: Nesse problema, a posição final é o km 50 e a posição inicial é o km 80. Assim: s = 50 - 80 = -30 km A distância efetivamente percorrida é o quanto o móvel se deslocou de fato. Esse valor deve ser, obrigatoriamente, um valor positivo. Assim: d = d1 + d2 = d = |(120 - 80)| + |(50 - 120)| d = 40 km + 70 km = 110 km 8) Uma família planeja passar suas férias de verão em Camboriú (SC) saindo de Porto Alegre (RS). Como essa viagem dura, em média, 5 horas, eles decidem fazer uma parada em Torres (RS) para fazerem um lanche e esticarem as pernas. Eles ficam 1 hora parados em Torres e, após, seguem caminho até Camboriú. Sabendo que a distância entre Porto Alegre e Torres é 202 km, e a distância de Torres a Camboriú é 338 km, qual a velocidade média imprimida no trajeto de Porto Alegre a Camboriú pela família? a) 108 km/h b) 40,4 km/h c) 90 km/h d) 180 km/h e) 80 km/h Comentário: Nesse problema precisamos aplicar a fórmula de velocidade média. Para isso, basta somarmos as distâncias entre as cidades, o tempo de viagem e o tempo de parada, e dividirmos esses dois valores. 9) (Unifor-CE) Um menino sai de sua casa e caminha para a escola dando, em média, um passo por segundo. Se o tamanho médio de seu passo é de 0,5 m e se ele gasta 5 min no trajeto, a distância entre sua casa e a escola, em metros, é de: a) 15 b) 25 c) 100 d) 150 e) 300 Comentário: O problema começa nos fornecendo o valor da velocidade do menino igual a 1 passo/segundo. Como o tamanho médio do passo do menino é 0,5 m, sua velocidade pode ser também escrita como 0,5 m/s (pois 1 passo = 0,5 metro). Como o tempo de trajeto foi fornecido em minutos e a velocidade em m/s, precisamos converter o valor de tempo em minutos para segundos. Para isso, basta multiplicarmos esse tempo por 60. 𝑡 = 5.60 = 300 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜𝑠 Para encontrarmos a distancia da casa ao colégio do menino, basta usarmos que: 𝑑 = 𝑣. 𝑡 = (0,5). 300 = 150𝑚 Como a velocidade é de 1 passo por segundo, temos que 1 passo equivale a 1s em tempo, como é possível verificar a partir de uma regra de três. Só que, como 1 passo vale 0,5m, também podemos escrever que 0,5m equivale a 1s em tempo. Assim, podemos montar a regra de 3, apenas transformando os 5 minutos em segundo. Assim, também chegamos à solução, 150m. 10) (G1 – ifsp 2012) Em um trecho retilíneo de estrada, dois veículos, A e B, mantêm velocidades constantes VA=14 m/s e VB=54 km/h Sobre os movimentos desses veículos, pode-se afirmar que: a) Ambos apresentam a mesma velocidade escalar. b) mantidas essas velocidades, A não conseguirá ultrapassar B. c) A está mais rápido do que B. d) a cada segundo que passa, A fica dois metros mais distante de B. e) depois de 40 s A terá ultrapassadoB. Comentário: Como a velocidade do veículo A está em m/s e a velocidade do veículo B está em km/h, não podemos tirar nenhuma conclusão a respeito do movimento de um em relação ao outro. Precisamos, então, converter a velocidade de A para km/h, ou a velocidade de B para m/s. Podemos fazer essas conversões MULTIPLICANDO a velocidade de A por 3,6 ou DIVIDINDO a velocidade de B por 3,6. Parece ser mais simples convertermos a velocidade do veículo B de km/h para m/s da forma: VB = 54 / 3,6 = 15 m/s Agora podemos comparar o movimento dos dois veículos. Note que, as velocidades escalares (ou seja, o valor das velocidades) não são iguais, pois o veículo B está mais rápido que o A (15 m/s > 14 m/s). Como a velocidade de B é maior que a velocidade de A e as velocidades são mantidas constantes (sempre o mesmo valor), o veículo A nunca conseguirá alcançar o veículo B. Como os veículos estão se movendo com o mesmo sentido, a velocidade relativa entre eles será a subtração das duas velocidades. A velocidade relativa entre o veículo A e B é de 3,6 km/h. Note que, como a velocidade relativa entre os veículos é 1 m/s, a cada segundo que passa, o veículo A fica 1 metro mais distante de B.
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