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MARGIT BERSCH (ORG.) 1ª EDIÇÃO Exercícios divididos por assunto Escaneie o QR code e veja a resolução Exercícios do ENEM e dos principais vestibulares do Brasil MATEMÁTICA + FÍSICA A P O S T IL A D E E X E R C ÍC IO S É proibida a duplicação ou reprodução deste volume, no todo ou em parte, sob quaisquer formas ou por quaisquer meios (eletrônico, mecânico, gravação, fotocópia, distribuição na Web e outros). Encontrou algum erro? Envie para a gente e vamos corrigi-lo! Mande um e-mail com o erro encontrado para contato@mesalva.com APOSTILA EXERCÍCIOS 2019 ® Todos os direitos reservados a Me Salva! Cursos e Consultorias LTDA. Rua Padre Chagas, 79 / 702 Bairro Moinhos de Vento 90570-080 - Porto Alegre - RS Quer mais conteúdo? Acompanhe nossas redes sociais: mesalva.com mesalva.com @mesalvaoficial /mesalva /mesalva APOSTILA EXERCÍCIOS Organização Autores Revisão Coordenação de Design Projeto Gráfico Layout e Diagramação Ilustradores André Corleta | Margit Anton Bersch Guilherme Pereira Bazan | Eduardo Felipe Grolli Grabin Francisco Baguinski | Guilherme Pereira Bazan | Margit Anton Bersch | Paola Kuele Margit Anton Bersch Margit Anton Bersch | Ricardo Fredes Margit Anton Bersch | Michelle Iashmine Mauhs Michelle Iashmine Mauhs | Paola Kuele Bazan, Guilherme Pereira. Apostila de exercícios: matemática + física / Guilherme Pereira Bazan, Eduardo Felipe Grolli Grabin. – Porto Alegre, RS: Me Salva!, 2020. 330 p. : il. ; 22,5 x 31 cm ISBN 978-65-87558-02-8 1. Matemática. 2. Física. 3. Ensino médio – Problemas, questões, exercícios. I. Grabin, Eduardo Felipe Grolli. II. Título. CDD 373 Catalogação na publicação: Maurício Amormino Júnior – CRB6/2422 B362a Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP) (eDOC BRASIL, Belo Horizonte / MG) APOSTILA EXERCÍCIOS Somos um cursinho online com foco em aprovação no ENEM e Ves- tibulares. Desde 2012, pensamos em maneiras de facilitar o acesso à universidade. As nossas ferramentas e soluções de aprendizado buscam tornar a educação acessível a todos, sem abrir mão da qualidade. Nossa metodologia de ensino é pensada para que qualquer pessoa aprenda de verdade. Com aulas curtas e objetivas, e conteúdos apresen- tados de forma simples e descontraída, tornamos capaz que cada vez mais estudantes alcancem a aprovação. Aproveite nosso material e junte-se aos milhões de estudantes impacta- dos pela nossa plataforma, nossos aplicativos, redes sociais e canal do YouTube. Queremos que você conquiste a sua vaga na universidade. Nossos mate- riais são sempre desenvolvidos com esse objetivo. Aqui, você encontrará milhares de exercícios do ENEM, vestibulares e autorais, criados por nossos professores. Os exercícios possuem resolução comentada em nosso site, que podem ser acessadas através do QR code ao lado de cada questão. Recomen- damos que você utilize essa apostila junto dos demais materiais físicos e digitais do Me Salva! Vamos juntos garantir a sua aprovação? APOSTILA EXERCÍCIOS mesalva.com youtube.com/mesalva @mesalvaoficial facebook.com/mesalva SOBRE O ME SALVA! SOBRE A APOSTILA M A TE M Á TI C A + FÍ SI C A SUMÁRIO FÍSICA 24. Mecânica: Cinemática Escalar e Vetorial.............................175 25. Mecânica: Dinâmica de Newton...........186 26. Mecânica: Estática e Momento Linear...............................196 27. Gravitação Universal de Newton......200 28. Trabalho e Conservação de Energia........................................206 29. Colisões, Impulso e Quantidade de Movimento...................................223 30. Hidrostática......................................230 31. Eletrostática: Carga Elétrica e Leis de Coulomb......................................237 32. Eletrodinâmica: Circuitos e Corrente Elétrica...............................245 33. Eletromagnetismo.............................262 34. Calorimetria e Termologia.................272 35. Gases e Termodinâmica...................280 36. Ondulatória.......................................288 37. Óptica...............................................307 38. Física Moderna.................................316 MATEMÁTICA 01. Aritmética I - Operações básicas............06 02. Geometria plana I - Figuras elementares...15 03. Aritmética II - Simplificação de expressões.........................................26 04. Álgebra I - Equações e Inequações............31 05. Razão e Proporção....................................39 06. Geometria plana II - Triângulos.................53 07. Álgebra II - Equações e Sistemas..............62 08. Conjuntos...............................................67 09. Funções I - Retas e Parábolas...................71 10. Sequências e Progressões........................84 11. Funções II - Exponenciais e Logaritmos....89 12. Matemática Financeira.............................94 13. Trigonometria........................................100 14. Geometria plana III - Figuras Compostas............................................106 15. Geometria Espacial.................................114 16. Geometria Analítica................................127 17. Análise Combinatória..............................134 18. Probabilidade........................................141 19. Estatística..............................................150 20. Matrizes e Determinantes.......................163 21. Sistemas Lineares..................................166 22. Números Complexos..............................169 23. Funções III - Polinômios e Gráficos..........172 006 MATEMÁTICA - ARITMÉTICA I - OPERAÇÕES BÁSICAS QUESTÃO 1 1 (ME SALVA!) Observe a tabela e assinale o gráfico que melhor a representa: Precipitação Mês Chuva (mm) JUL 50 AGO 80 SET 50 OUT 70 NOV 100 DEZ 200 A B C D E QUESTÃO 2 3 (ME SALVA!) Um caminhão de mudança só consegue transportar 7 móveis por viagem. Ele precisa levar ao todo 110 móveis. Qual o mínimo de viagens que ele terá que fazer? A 13 B 14 C 15 D 16 E 17 QUESTÃO 3 1 (ME SALVA!) Considere a função f(x) = 15x - 10. Quando x = 3 qual o valor de y? A 25 B 30 C 35 D 40 E 45 QUESTÃO 4 1 (ME SALVA!) Um evento de cervejas arte- sanais cobra 15 reais de entrada. Dentro do evento o valor do copo é 10 reais. Sabendo que Joana consumiu 4 copos de cerveja no evento, qual o valor total gasto por ela? Quantidade Preço (reais) 0 15 1 25 2 35 3 45 4 ? A 55 B 40 C 60 D 65 E 70 MATEMÁTICA - ARITMÉTICA I - OPERAÇÕES BÁSICAS | 007 QUESTÃO 5 2 (ENEM 2010) Para conseguir chegar a um número recorde de produção de ovos de Páscoa, as empresas brasileiras começam a se planejar para esse período com um ano de antecedência. O gráfico a seguir mostra o número de ovos de Páscoa produ- zidos no Brasil no período de 2005 a 2009. Revista Veja. São Paulo: Abril, ed. 2107, no 14, ano 42. De acordo com o gráfico, o biênio que apresentou maior produção acumulada foi A 2004-2005. B 2005-2006. C 2006-2007. D 2007-2008. E 2008-2009. QUESTÃO 6 1 (ME SALVA!) Encontre o resultado da expressão: {-10 + [4 x (1 + 12)]} = ? A 41 B 42 C 43 D 44 E 45 QUESTÃO 7 3 (UFPR 2017) O preço de uma garrafa de água em um determinado supermercado é R$ 1,60. Além disso, a cada conjunto de 5 garrafas compradas, o cliente ganha uma extra, ou seja, leva 6 garrafas pelo preço de 5. De acordo com essas informações, qual é o maior número de garrafas que um cliente pode levar gastando no máximo R$ 30,00? A 15 garrafas. B 18 garrafas. C 20 garrafas. D 21 garrafas. E 23 garrafas. QUESTÃO 8 5 (FUVEST 2017) João tem R$ 150,00 para comprar canetas em 3 lojas. Na loja A, as canetas são vendidas em dúzias, cada dúzia custa R$ 40,00 e há apenas 2 dúzias em estoque. Na loja B, as canetas são vendidas em pares, cada par custa R$ 7,60 e há 10 pares em estoque. Na loja C, as canetas são vendidas avul-sas, cada caneta custa R$ 3,20 e há 25 canetas em estoque. O maior número de canetas que João pode comprar nas lojas A, B e C utilizando no máximo R$ 150,00 é igual a A 46 B 45 C 44 D 43 E 42 QUESTÃO 9 1 (ME SALVA!) O valor inicial de um carro é 28000 reais, porém, desvaloriza 4000 reais a cada ano. Sabendo que a fórmula para essa situação é f(x) = 28000 - 4000x, Calcule quanto o carro estará valendo em 2 anos. A 20000 B 8000 C 16000 D 25000 E 26000 008 | MATEMÁTICA - ARITMÉTICA I - OPERAÇÕES BÁSICAS QUESTÃO 10 (FUVEST 2013) A tabela informa a extensão territorial e a população de cada uma das re- giões do Brasil, segundo o IBGE. Sabendo que a extensão territorial do Brasil é de, aproximada- mente, 8,5 milhões de km2, é correto afirmar que a A densidade demográfica da região sudeste é de, aproximadamente, 87 habitantes por km2. B região sul é a que tem a maior densidade demográfica. C região norte corresponde a cerca de 30% do território nacional. D região centro-oeste corresponde a cerca de 40% do território nacional. E densidade demográfica da região nordeste é de, aproximadamente, 20 habitantes por km2. QUESTÃO 11 1 (ME SALVA!) A distância da casa de José para a casa de Alice é de 5 km. Qual é essa distância em metros? A 1000m B 2000m C 3000m D 4000m E 5000m QUESTÃO 12 2 (ENEM 2010) Acompanhando o crescimen- to do filho, um casal constatou que, de 0 a 10 anos, a variação da sua altura se dava de forma mais rápida do que dos 10 aos 17 anos e, a partir de 17 anos, essa variação passava a ser cada vez menor, até se tor- nar imperceptível. Para ilustrar essa situação, esse casal fez um gráfico relacionando as alturas do filho nas idades consi- deradas. Que gráfico melhor representa a altura do filho desse casal em função da idade? A B C D E MATEMÁTICA - ARITMÉTICA I - OPERAÇÕES BÁSICAS | 009 QUESTÃO 13 1 (ME SALVA!) Uma fábrica de chocolates pro- duz 250 barras por hora. Ao final de 3h, qual será a quantidade de chocolates produzida? Tempo (h) nº de barras de chocolate 0 0 1 250 2 3 A 500 B 700 C 400 D 450 E 750 QUESTÃO 14 1 (ME SALVA!) O gráfico abaixo mostra as ven- das de uma loja de guarda-sol nos primeiros meses do ano. Assinale a alternativa correta: 200 JAN FEV MAR ABR PRODUTOS 100 MES A Houve aumento nas vendas ao longo dos meses B A partir do final de fevereiro as vendas caíram C Março foi o mês com as menores vendas D Em janeiro mais de 200 produtos foram vendidos E Em fevereiro houve menos de 100 produtos vendidos QUESTÃO 15 4 (ENEM 2010) A figura a seguir é a represen- tação de uma região por meio de curvas de nível, que são curvas fechadas representando a altitude da região, com relação ao nível do mar. As coordena- das estão expressas em graus de acordo com a longitude, no eixo horizontal, e a latitude, no eixo vertical. A escala em tons de cinza desenhada à direita está associada à altitude da região. Um pequeno helicóptero usado para reconhecimento sobre- voa a região a partir do ponto X = (20; 60). O helicóptero segue o percurso: 0,8°L → 0,5°N → 0,2° O → 0,1° S → 0,4° N → 0,3 °L. Ao final, desce verticalmente até pousar no solo. De acordo com as orientações, o helicóptero pousou em um local cuja altitude é A menor ou igual a 200 m. B maior que 200 m e menor ou igual a 400 m. C maior que 400 m e menor ou igual a 600 m. D maior que 600 m e menor ou igual a 800 m. E maior que 800 m. QUESTÃO 16 2 (ENEM 2011) O dono de uma oficina mecâ- nica precisa de um pistão das partes de um motor, de 68mm de diâmetro, para o conser- to de um carro. Para conseguir um, esse dono vai até um ferro velho e lá encontra pistões com diâmetros iguais a 68,21 mm; 68,102 mm; 68,001 mm; 68,02 mm e 68,012 mm.Para colocar o pistão no motor que está sendo consertado, o dono da ofici- na terá de adquirir aquele que tenha o diâmetro mais próximo do que precisa.Nessa condição, o dono da oficina deverá com- prar o pistão de diâmetro A 68,21 mm. B 68,102 mm. C 68,02 mm. D 68,012 mm. E 68,001 mm. 010 | MATEMÁTICA - ARITMÉTICA I - OPERAÇÕES BÁSICAS QUESTÃO 17 1 (ME SALVA!) Os gastos de uma fábrica para produzir um certo produto obedece a lei de função f(x) = 250 + 35x. Qual o gasto total y na produção de 10 produtos (x)? A y = 400 B y = 500 C y = 600 D y =700 E y = 800 QUESTÃO 18 3 (ENEM 2015) A expressão “Fórmula de You- ng” é utilizada para calcular a dose infantil de um medicamento, dada a dose do adulto: Uma enfermeira deve administrar um medicamento X a uma criança inconsciente, cuja dosagem de adulto é de 60 mg. A enfermeira não consegue descobrir onde está registrada a idade da criança no prontuário, mas identifica que, algumas horas antes, foi administrada a ela uma dose de 14 mg de um medicamento Y, cuja dosagem de adulto é 42 mg. Sabe-se que a dose da medicação Y administrada à criança estava correta. Então, a enfermeira deverá ministrar uma dosagem do medi- camento X, em miligramas, igual a A 15. B 20. C 30. D 36. E 40. QUESTÃO 19 2 (ME SALVA!) Uma confeiteira vende seus bo- los por 15 reais. Considere y o ganho diário e x o número de bolos vendidos. Qual a lei de função para um dia de vendas? A y = 15 B y = 15x C y = 15 + x D y = 15 - x E y = x + 15 QUESTÃO 20 1 (ME SALVA!) A tarifa inicial de um táxi é 8 re- ais, depois é cobrado 4 reais por quilômetro rodado. Quanto se gastará em uma viagem de 4 km? A 24 reais B 20 reais C 16 reais D 12 reais E 8 reais QUESTÃO 21 1 (ME SALVA!) O preço de uma passagem de ônibus é 15 reais, portanto a lei de função que representa o valor arrecadado (y) e o nú- mero de passagens vendidas (x) é f(x) = 15x. Sabendo que 38 passagens foram vendidas, qual o valor arrecadado? A y = 570 B y = 520 C y = 540 D y = 450 E y = 600 QUESTÃO 22 2 (ME SALVA!) A espessura de uma mesa é 2cm. Qual é o valor em milímetros? A 100mm B 10mm C 200mm D 20mm E 30mm QUESTÃO 23 1 (ME SALVA!) Um vendedor de água de coco vende cada copo por 6 reais. Considere o va- lor ganho em um dia como y e a quantidade vendida como x e assinale a alternativa que representa corre- tamente a lei da função: A y = 2x B y = 6 + x C y = 6x + 1 D y = 6x E y = x MATEMÁTICA - ARITMÉTICA I - OPERAÇÕES BÁSICAS | 011 QUESTÃO 24 1 (ME SALVA!) Analise o gráfico abaixo que re- presenta a variação de temperatura ao longo dos primeiros meses do ano: T(oC) TEMPERATURA 30 20 10 MESJAN FEV MAR ABR MAI A A temperatura sofreu queda nos meses representados no gráfico. B A partir de abril as temperaturas ultrapassaram 25 graus. C Em fevereiro a temperatura foi menor de 15 graus. D As maiores temperaturas foram registradas entre março e abril. E As menores temperaturas foram registradas entre janeiro e fevereiro. QUESTÃO 25 2 (ME SALVA!) Um número é multiplicado por 5 e diminuído 3 unidades, resultando em 42. Qual o valor do número? A 9 B 8 C 7 D 6 E 5 QUESTÃO 26 1 (ME SALVA!) Uma fábrica de maquiagem produz 500 batons por dia, funcionando os 7 dias da semana. Ao final de uma semana quantos batons serão produzidos? A 1500 B 2000 C 2500 D 3000 E 3500 QUESTÃO 27 3 (ENEM 2014) Um cientista trabalha com as espécies I e II de bactérias em um ambiente de cultura. Inicialmente, existem 350 bac- térias da espécie I e 1 250 bactérias da espécie II. O gráfico representa as quantidades de bactérias de cada espécie, em função do dia, durante uma semana. Em que dia dessa semana a quantidade total de bactérias nesse ambiente de cultura foi máxima? A Terça-feira. B Quarta-feira. C Quinta-feira. D Sexta-feira. E Domingo. QUESTÃO 28 1 (ME SALVA!) O gráfico abaixo apresenta a re- lação entre a média de uma turma na disci- plicina de matemática ao longo de 4 bimes- tres. Com base nesse gráfico, assinale a alternativa correta: 5 10 Bimestre1 2 3 4 Notas de matematica A As maiores notas foram observadas no primeiro bimestre B As menores notas foram observadas no primeiro bimestre CAo longos dos bimestres as notas só aumentaram D A média de nota do segundo bimestre foi a maior registrada E A média nunca esteve abaixo de 5 012 | MATEMÁTICA - ARITMÉTICA I - OPERAÇÕES BÁSICAS QUESTÃO 29 (UFPR 2018) Em uma determinada manhã, um médico atendeu 6 pacientes. A duração do atendimento referente a cada paciente é apresentada na tabela ao lado. Com base nas informações fornecidas, conclui-se que o tempo total de atendimento pres- tado pelo médico naquela manhã foi de: A 2 horas e 30 minutos B 2 horas e 10 minutos. C 1 hora e 50 minutos. D 1 hora e 30 minutos. E 1 hora e 10 minutos. QUESTÃO 30 2 (ME SALVA!) Assinale a alternativa que apresenta o gráfico que representa a função f(x) = x + 2: A B C D E nenhuma das anteriores. QUESTÃO 31 (UFRGS 2014) O gráfico abaixo mostra o re- gistro das temperaturas máximas e mínimas em uma cidade, nos primeiros 21 dias do mês de setembro de 2013. Assinale a alternativa correta com base nos dados apresentados no gráfico. A No dia 13, foi registrada a menor temperatura mínima do período. B Entre os dias 3 e 7, as temperaturas máximas foram aumentando dia a dia. C Entre os dias 13 e 19, as temperaturas mínimas diminuíram dia a dia. D No dia 19, foi registrada a menor temperatura máxima do período. E No dia 19, foi registrada a menor temperatura do período. QUESTÃO 32 1 (ME SALVA!) O valor de entrada para um fes- tival de vinhos é 40 reais. Dentro do evento cada taça de vinho é 12 reais. Qual a lei de função que representa essa situação? Considere o valor total gasto com y e o número de taças como x. A y = 12x B y = 12 + x C y = 40x D y = 40 + 12x E y = 12 + 40x MATEMÁTICA - ARITMÉTICA I - OPERAÇÕES BÁSICAS | 013 QUESTÃO 33 1 (ME SALVA!) Abaixo é apresentado um gráfico que relaciona a produção de uma fábrica ao longo de alguns anos. Qual o tipo de gráfico? 2000 1500 1000 500 2010 2012 2014 2016 A Colunas B Barras C Área D Setores E Linhas QUESTÃO 34 1 (ME SALVA!) Uma fábrica de tecidos produz 468 tecidos por dia. Quanto ela terá produzi- do ao longo de 12 dias? A 2345 tecidos B 5858 tecidos C 5616 tecidos D 4367 tecidos E 5678 tecidos QUESTÃO 35 3 (ME SALVA!) Um pai recebeu uma herança e decidiu que iria dividir igualmente entre seus 9 filhos, e o que sobrasse ficaria pra ele. A herança recebida foi de 684600 reais. Quanto cada filho recebeu? Quanto sobrou? A Cada filho recebe 76066 reais e sobra 6 reais B Cada filho recebe 76066 reais e sobra 8 reais C Cada filho recebe 75066 reais e sobra 6 reais D Cada filho recebe 78066 reais e sobra 6 reais E Cada filho recebe 76066 reais e sobra 2 reais QUESTÃO 36 2 (ME SALVA!) Resolva a expressão: {5 x 4 + [2 + (2 x 10 -7)+ 5] - 1} = ? A 35 B 36 C 37 D 38 E 39 QUESTÃO 37 1 (ME SALVA!) Resolva a seguinte equação: 12X - 2 = 10 + 6X A X = 0 B X = 1 C X = 2 D X = 3 E X = 4 QUESTÃO 38 1 (ME SALVA!) Observe o gráfico abaixo que representa o nível de precipitação de janeiro a fevereiro e assinale a alternativa que cor- responde ao tipo de gráfico mostrado: 400 300 200 100 JAN FEV MAR ABR MAI (mm) PRECIPITACAO A Setores B Linhas C Pizza D Área E Colunas 014 | MATEMÁTICA - ARITMÉTICA I - OPERAÇÕES BÁSICAS QUESTÃO 39 4 (ENEM 2018) Torneios de tênis, em geral, são disputados em sistema de eliminatória simples. Nesse sistema, são disputadas partidas entre dois competidores, com a eliminação do perdedor e promoção do vencedor para a fase seguinte. Dessa forma, se na 1ª fase o torneio conta com 2n competidores, então na 2ª fase restarão n competi- dores, e assim sucessivamente até a partida final.Em um torneio de tênis, disputado nesse sistema, participam 128 tenistas. Para se definir o campeão desse torneio, o número de partidas necessárias é dado por A 2 x 128 B 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 C 128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 D 128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 E 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 QUESTÃO 40 1 (ME SALVA!) Flávio precisa comprar tijolos para construir o muro de casa. Ao ligar para a loja, ficou sabendo que deveria pagar um valor de frete de 100 reais e mais 5 reais por cada tijolo que comprasse. Como ele adora mate- mática, resolveu escrever isso atráves de uma lei de função. Ele escreveu corretamente: A y = 100 - 5x B y = 100x C y = 100 + 5x D y = 5 + 100x E y = 100 FÍSICA: MECÂNICA CINEMÁTICA ESCALAR E VETORIAL 175 QUESTÃO 1 4 (PUC - PR Adaptada) Um projétil de massa 100 g é lançado obliquamente a partir do solo, para o alto, numa direção que forma 60° com a horizontal com velocidade de 120 m/s, primeiro na Terra e posteriormente na Lua.Considerando a aceleração da gravidade da Terra o sêxtuplo da gravidade lunar, e desprezíveis todos os atritos nos dois experimentos, analise as proposições a seguir: I - A altura máxima atingida pelo projétil é maior na Lua que na Terra. II - A velocidade do projétil, no ponto mais alto da trajetória será a mesma na Lua e na Terra. III- O alcance horizontal máximo será maior na Lua. A apenas I e II estão corretas. B apenas II está correta. C apenas II, III estão corretas. D Todas estão corretas. E Todas estão incorretas. QUESTÃO 2 3 (ME SALVA!) Um motoboy está parado em um cruzamento, aguardando o sinal verde. Na sua frente, há uma pista retilínea e vazia. Quando o sinal abre, um cronômetro é acionado e o apressado moto- boy arranca com a motocicleta, andando em linha reta pela avenida. Após 1 segundo da abertura do sinal, sua velocidade é de 12 km/h. Após 2 segundos, a velocidade é de 24 km/h, após 3s, a velocidade é de 36 km/h. Considerando a situação acima, podemos classificar este mo- vimento como MRUV? Qual será o valor da aceleração neste caso? A Sim. O valor da aceleração será de 12 m/s². B Sim. O valor da aceleração será de 12 km/h a cada segundo. C Sim. O valor da aceleração será de 36 km/h a cada segundo. D Sim. O valor da aceleração será de 36 m/s². E Não. O valor da aceleração será de 3,33 m/s². QUESTÃO 3 4 (UFRGS 2015) Em 2014, comemoraram-se os 50 anos do início da operação de trens em alta velocidade no Japão, os chamados trens-bala. Considere que um desses trens desloca-se com uma velocidade constante de 360 km/h sobre trilhos horizon- tais. Em um trilho paralelo, outro trem desloca-se também com velocidade constante de 360 km/h, porém em sentido contrário. Nesse caso, o módulo da velocidade relativa dos trens, em m/s, é igual a: A 50 B 100 C 200 D 360 E 720 QUESTÃO 4 4 (UFRGS 2013) A figura apresenta esquema- ticamente o sistema de transmissão de uma bicicleta convencional. Na bicicleta, a coroa A conecta-se à catraca B através da correia P. Por sua vez, B é ligada à roda traseira R, girando com ela quando o ciclista está pedalando. Nesta situação, supondo que a bicicleta se move sem deslizar, as magnitudes das velocidades angulares, ωA, ωB e ωR, são tais que: A ωA < ωB = ωR B ωA = ωB < ωR C ωA = ωB = ωR D ωA < ωB < ωR E ωA > ωB = ωR 176 | FÍSICA: MECÂNICA - CINEMÁTICA ESCALAR E VETORIAL QUESTÃO 5 4 (ME SALVA!) Uma malabarista sabe que quanto mais alto ela jogar a clava, mais tempo terá até pegá-la, uma vez que ela irá demorar mais para subir e também irá demorar mais para descer até a mesma posição que foi jogada. Se este objeto for jogado a uma altura de 5 metros, quanto tempo a malabarista tem até que a clava retorne à sua mão? A 1 s. B 1,41 s C 2 s. D 2,24 s. E 5 s. QUESTÃO 6 4 (UNESP 2007 - Adaptada) Em uma partida de futebol, a bola é chutada a partir do solo descrevendo uma trajetória parabólica cuja altura máxima e o alcance atingido são, respectivamente, h e s. Desprezando o efeito do atrito do ar, a rotação da bola e sabendo que o ângulo de lançamento foi de 45° em relação ao solo horizontal, calcule a razão s/h. Dado: sen 45° = cos 45° = √2/2. A 1/4 B √2/2 C 2√2 D 4 E √2 QUESTÃO 7 3 (PUC - RJ 2011) Um objeto é lançado horizon- talmente de um penhasco vertical, com uma velocidade inicialvhorizontal = 10 m/s. Ao atingir o solo, o objeto toca um ponto situado a 20 m da base do pe- nhasco. Indique a altura H (em metros) do penhasco conside- rando que a aceleração da gravidade é g = 10 m/s² e despre- zando a resistência do ar. A H=20 B H=40 C H=60 D H=80 E H=100 QUESTÃO 8 (UNESP 2017 - Adaptada) Em um edifício em construção, João lança para José um objeto amarrado a uma corda inextensível e de massa desprezível, presa no ponto O da parede. O objeto é lançado perpendicularmente à parede e percorre, suspenso no ar, um arco de circunferência de diâmetro igual a 15 m, contido em um plano horizontal e em movimento uniforme, conforme a figura. O ponto O está sobre a mesma reta vertical que passa pelo ponto C, ponto médio do segmento que une João a José. O ângulo θ, formado entre a corda e o segmento de reta OC, é constante. Considerando sen θ = 0,6, cos θ = 0,8, g = 10 m/s2 e desprezando a resistência do ar, a velocidade angular do objeto, em seu movimento de João a José, é igual a A 1,0 rad/s. B 1,5 rad/s. C 2,5 rad/s. D 2,0 rad/s. E 3,0 rad/s. QUESTÃO 9 4 (PUC - CAMP - SP) Um atleta arremessa um dardo sob um ângulo de 45° com a horizontal e, após um intervalo de tempo t, o dardo bate no solo 16 m à frente do ponto de lançamento. Desprezando a resistência do ar e a altura do atleta, o intervalo de tempo t, em segundos, é um valor mais próximo de: Dados: g = 10 m/s² e sen 45° = cos 45° = 0,7 A 3,2 B 1,8 C 1,2 D 0,8 E 0,4 FÍSICA: MECÂNICA - CINEMÁTICA ESCALAR E VETORIAL | 177 QUESTÃO 10 4 (FUVEST 2009) Marta e Pedro combinaram encontrar-se em certo ponto de uma autoestrada plana, para seguirem viagem juntos. Marta, ao passar pelo marco zero da estrada, constatou que, mantendo uma velocidade média de 80 km/h, chegaria na hora certa ao ponto de encontro combinado. No entanto, quando ela já estava no marco do quilômetro 10, ficou sabendo que Pedro tinha se atrasado e, só então, estava passando pelo marco zero, pretendendo continuar sua viagem a uma velocidade média de 100 km/h. Mantendo essas velocidades, seria previsível que os dois amigos se encontrassem próximos a um marco da estrada com indicação de: A km 20 B km 30 C km 40 D km 50 E km 60 QUESTÃO 11 (UFRGS 2013) Duas partículas, com cargas q1 e q2 e massas m1 e m2, penetram com a mes- ma velocidade de módulo v, através do orifício P, em uma região de campo magnético uniforme B, dirigido perpendicularmente para fora desta página, conforme repre- senta a figura abaixo. As partículas descrevem órbitas circunferenciais de raios di- ferentes R1 e R2, tais que R2 = 2 R1. Com base na descrição acima, podemos garantir que estas partículas possuem A o mesmo período orbital. B valores iguais de quantidade de movimento linear. C m1 = m2/2. D q1 = 2 q2. E q1/m1 = 2 q2/m2. QUESTÃO 12 2 (ME SALVA!) A altura de uma árvore pode ser estimada utilizando um cronômetro, uma pedra e as equações do lançamento vertical. Duas estudantes fazem a estimativa da seguinte forma: uma delas, ao lado da árvore, lança a pedra verticalmente, enquanto a outra mede o tempo de subida da pedra com o cronômetro. Num dos lançamentos, a altura máxima atingida pela pedra é igual à altura da árvore e o tempo da subida foi de 2 segundos. Determine a velocidade inicial e a altura da árvore. A 2 m/s; 0,2 m. B 10 m/s; 5 m. C 10 m/s; 10 m. D 20 m/s; 20 m. E 20 m/s; 60m. QUESTÃO 13 (UNESP 2017) Um garoto arremessa uma bola com velocidade inicial inclinada de um ângulo α com a horizontal. A bola abandona a mão do garoto com energia cinética E0 e percorre uma trajetória parabólica contida em um plano vertical, representada parcialmente na figura. Desprezando-se a resistência do ar, a energia cinética da bola no ponto mais alto de sua trajetória é A B C D E 178 | FÍSICA: MECÂNICA - CINEMÁTICA ESCALAR E VETORIAL QUESTÃO 14 (UFRGS 2019) Um automóvel viaja por uma estrada retilínea com velocidade constante. A partir de dado instante, considerado como t=0, o automóvel sofre acelerações distintas em três interva- los consecutivos de tempo, conforme representado no gráfico abaixo. Assinale a alternativa que contém o gráfico que melhor representa o deslocamento do automóvel, nos mesmos intervalos de tempo. Informação: nos gráficos, (0,0) representa a origem do sistema de coordenadas. A B C D E QUESTÃO 15 4 (UFSM - RS 2008) Num jogo de futebol, um jogador faz um lançamento oblíquo de longa distância para o campo adversário, e o ata- cante desloca-se abaixo da bola, em direção ao ponto previsto para o primeiro contato dela com o solo. Desconsiderando o efeito do ar, analise as afirmativas: I – Um observador que está na arquibancada lateral vê a bola executar uma trajetória parabólica. II – O atacante desloca-se em movimento retilíneo uniforme- mente variado para um observador que está na arquibancada lateral. III – O atacante observa a bola em movimento retilíneo uniformemente variado. Está(ão) CORRETA(S) A apenas I. B apenas II. C apenas I e II. D apenas I e III. E apenas II e III. FÍSICA: MECÂNICA - CINEMÁTICA ESCALAR E VETORIAL | 179 QUESTÃO 16 (UFPR 2017) A utilização de receptores GPS é cada vez mais frequente em veículos. O princípio de funcionamento desse instrumento é baseado no intervalo de tempo de propagação de sinais, por meio de ondas eletromagnéticas, desde os satélites até os receptores GPS. Considerando a velocidade de propagação da onda eletromagnética como sendo de 300.000 km/s e que, em determinado instante, um dos satélites encontra-se a 30.000 km de distância do receptor, qual é o tempo de propagação da onda eletromagnética emitida por esse satélite GPS até o receptor? A 10 s. B 1 s. C 0,1 s. D 0,01 ms. E 1 ms. QUESTÃO 17 4 (ENEM 2013) Para serrar ossos e carnes congeladas, um açougueiro utiliza uma ser- ra de fita que possui três polias e um motor. O equipamento pode ser montado de duas formas diferentes, P e Q. Por questão de segurança, é necessário que a serra pos- sua menor velocidade linear. Por qual montagem o açougueiro deve optar e qual a justificativa desta opção? A Q, pois as polias 1 e 3 giram com velocidades lineares iguais em pontos periféricos e a que tiver maior raio terá menor frequência. B Q, pois as polias 1 e 3 giram com frequências iguais e a que tiver maior raio terá menor velocidade linear em um ponto periférico. C P, pois as polias 2 e 3 giram com frequências diferentes e a que tiver maior raio terá menor velocidade linear em um ponto periférico. D P, pois as polias 1 e 2 giram com diferentes velocidades lineares em pontos periféricos e a que tiver menor raio terá maior frequência. E Q, pois as polias 2 e 3 giram com diferentes velocidades lineares em pontos periféricos e a que tiver maior raio terá menor frequência. QUESTÃO 18 4 (UFSM - RS) Um índio dispara uma flecha obliquamente. Sendo a resistência do ar desprezível, a flecha descreve uma parábola num referencial fixo ao solo. Considerando o movimento da flecha depois que ela abandona o arco, afirma-se: I. A flecha tem aceleração mínima, em módulo, no ponto mais alto da trajetória. II. A flecha tem aceleração sempre na mesma direção e no mesmo sentido. III. A flecha atinge a velocidade máxima, em módulo, no ponto mais alto da trajetória. Está(ão) correta(s) A apenas I. B apenas I e II. C apenas II. D apenas III. E I, II e III. QUESTÃO 19 4 (ME SALVA!) Uma bola de golfe é lançada verticalmente para cima, com velocidade de 15 m/s. Tanto no movimento de subida como na descida pode ser desprezada a resistência do ar sobre a bolinha, ou seja, ela estará sujeita à aceleração da gravidade g = 10 m/s². Em relação a esta situação, considerere V para verdadeiro e F para falso para os itens que seguem. ( ) Após 1,5 segundos, tanto a velocidade da bolinha como a aceleração serão zero. ( ) Após 2 segundos, a bolinha estará descendo com velocidadede 5 m/s. ( ) Após 3 segundos, a velocidade da bolinha terá o mesmo módulo da subida. O sentido do movimento, porém, é contrário àquele do lançamento. A sequência que preenche corretamente os parênteses é: A V F F. B V V V. C V V F. D F V V. E F F F. 180 | FÍSICA: MECÂNICA - CINEMÁTICA ESCALAR E VETORIAL QUESTÃO 20 4 (UFES 2004) Um predador, partindo do repou- so, alcança sua velocidade máxima de 54 km/h em 4 s e mantém essa velocidade durante 10s. 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 QUESTÃO 21 5 (ME SALVA!) Gabriel dista 10 metros de um espelho plano alinhado com sua frente. Ga- briel caminha em direção ao espelho com velocidade de 1 m/s. Joana encontra-se a 5 metros desse mesmo espelha e move-se com velocidade de 2 m/s, em rela- ção ao espelho, em direção a Gabriel. É possível afirmar que: Dica: O reflexo de uma pessoa que se mexe em frente a um espelho plano se mexe na mesma velocidade! A Gabriel se move, em relação a Joana, com velocidade de 1 m/s. B Joana se move, em relação ao reflexo de Gabriel, com velocidade de 1 m/s. C Gabriel se move, em relação ao seu reflexo, com velocidade de 1 m/s. D Joana se move, em relação a Gabriel, com velocidade de 1 m/s. E O tempo que Gabriel e Joana levam para se encontrarem não é o mesmo que o tempo que os seus reflexos levam para se encontrar. QUESTÃO 22 (FUVEST - SP 2015) Um trabalhador de massa m está em pé, em repouso, sobre uma plata- forma de massa M. O conjunto se move, sem atrito, sobre trilhos horizontais e retilíneos, com velocidade de módulo constante v. Num certo instante, o trabalhador come- ça a caminhar sobre a plataforma e permanece com veloci- dade de módulo v, em relação a ela, e com sentido oposto ao do movimento dela em relação aos trilhos. Nessa situação, o módulo da velocidade da plataforma em relação aos trilhos é A (2 m + M) v / (m + M) B (2 m + M) v / M C (2 m + M) v / m D (M – m) v / M E (m + M) v / (M – m) QUESTÃO 23 3 (UFRGS 2016) Pedro e Paulo diariamente usam bicicletas para ir ao colégio. O gráfico abaixo mostra como ambos percorreram as distâncias até o colégio, em função do tempo, em certo dia. Com base no gráfico, considere as seguintes afirmações: I - A velocidade média desenvolvida por Pedro foi maior do que a desenvolvida por Paulo. II - A máxima velocidade foi desenvolvida por Paulo. III - Ambos estiveram parados pelo mesmo intervalo de tempo, durante seus percursos. Quais estão corretas? A Apenas I. B Apenas II. C Apenas III. D Apenas II e III. E I, II e III. FÍSICA: MECÂNICA - CINEMÁTICA ESCALAR E VETORIAL | 181 QUESTÃO 24 4 (ENEM 2018) Em desenhos animados é co- mum vermos a personagem tentando impul- sionar um barco soprando ar contra a vela para compensar a falta de vento. Algumas vezes usam o próprio fôlego, foles ou ventiladores. Estudantes de um laboratório di- dático resolveram investigar essa possibilidade. Para isso, usa- ram dois pequenos carros de plástico. A e B, instalaram sobre estes pequenas ventoinhas e fixaram verticalmente uma car- tolina de curvatura parabólica para desempenhar uma função análoga à vela de um barco. No carro B inverteu-se o sentido da ventoinha e manteve-se a vela, a fim de manter as característi- cas do barco, massa e formato da cartolina. As figuras repre- sentam os carros produzidos. A montagem do carro A busca simular a situação dos desenhos animados, pois a ventoinha está direcionada para a vela. Com os carros orientados de acordo com as figuras, os es- tudantes ligaram as ventoinhas, aguardaram o fluxo de ar fi- car permanente e determinaram os módulos das velocidades médias dos carros A (VA) e B (VB) para o mesmo intervalo de tempo. A respeito das intensidades das velocidades médias e do sentido de movimento do carro A, os estudantes observa- ram que: A VA = 0; VB > 0; o carro A não se move. B 0 < VA < VB; o carro A se move para a direita. C 0 < VA < VB; o carro A se move para a esquerda. D 0 < VB < VA; o carro A se move para a direita. E 0 < VB < VA; o carro A se move para a esquerda. QUESTÃO 25 4 (PUC - RJ 2007) Um avião em voo horizontal voa a favor do vento com velocidade de 180 Km/h em relação ao solo. Na volta, ao voar contra o vento, o avião voa com velocidade de 150 Km/h em relação ao solo. Sabendo-se que o vento e o módulo da velocidade do avião (em relação ao ar) permanecem constantes, o módulo da velocidade do avião e do vento durante o voo, respectivamente, são: A 165 Km/h e 15 Km/h. B 160 Km/h e 20 Km/h. C 155 Km/h e 25 Km/h. D 150 Km/h e 30 Km/h. E 145 Km/h e 35 Km/h. QUESTÃO 26 (UNICAMP 2016) Anemômetros são instru- mentos usados para medir a velocidade do vento. A sua construção mais conhecida é a proposta por Robinson em 1846, que consiste em um rotor com quatro conchas hemisféricas presas por hastes, conforme figu- ra abaixo. Em um anemômetro de Robinson ideal, a velocidade do vento é dada pela velocidade linear das conchas. Um anemô- metro em que a distância entre as conchas e o centro de rotação é r=25 cm, em um dia cuja velocidade do vento é v=18 km/h, teria uma frequência de rotação de Se necessário, considere π =3. A 3 rpm. B 200 rpm. C 720 rpm. D 1200 rpm. QUESTÃO 27 4 (ME SALVA!) Considere os seguintes grá- ficos que descrevem o movimento de dife- rentes móveis ao longo do tempo. Assinale a alternativa que contenha todos os gráficos que correspondem a um movimento retilíneo uniformemente variado. A Apenas I. B Apenas II. C Apenas I e II. D Apenas I e III. E Apenas II e III. 182 | FÍSICA: MECÂNICA - CINEMÁTICA ESCALAR E VETORIAL QUESTÃO 28 4 (ENEM 2016) A invenção e o acoplamento entre engrenagens revolucionaram a ciência na época e propiciaram a invenção de várias tecnologias, como os relógios. Ao construir um pequeno cro- nômetro, um relojoeiro usa o sistema de engrenagens mostra- do. De acordo com a figura, um motor é ligado ao eixo e movi- menta as engrenagens fazendo o ponteiro girar. A frequência do motor é de 18 RPM, e o número de dentes das engrenagens está apresentado no quadro. A frequência de giro do ponteiro, em RPM, é A 1. B 2. C 4. D 81. E 162. QUESTÃO 29 (UFRGS 2018) Dois objetos de massas m1 e m2 (=2m1) encontram-se na borda de uma mesa de altura h em relação ao solo, conforme representa a figura abaixo. O objeto 1 é lentamente deslocado até começar a cair verti- calmente. No instante em que o objeto 1 começa a cair, o objeto 2 é lançado horizontalmente com velocidade V0. A resistência do ar é desprezível. Assinale a alternativa que melhor representa os gráficos de posição vertical dos ob- jetos 1 e 2, em função do tempo. Nos gráficos, tq¹ representa o tempo de queda do objeto 1. Em cada alternativa, o gráfico da esquerda representa o objeto 1 e o da direita representa o objeto 2. A B C D E FÍSICA: MECÂNICA - CINEMÁTICA ESCALAR E VETORIAL | 183 QUESTÃO 30 2 (Mackenzie - SP) A figura mostra, em deter- minado instante, dois carros, A e B, em mo- vimento retilíneo uniforme. O carro A, com velocidade escalar 20 m/s, colide com o B no cruzamento C. Desprezando-se as dimensões dos automóveis, a velocidade escalar de B é: A 12 m/s B 10 m/s C 8 m/s D 6 m/s E 4 m/s QUESTÃO 31 3 (ME SALVA!) O gráfico a seguir descreve o movimento de uma esqueitista descendo por uma rua, andando em linha reta. Observando o gráfico, um estudante apaixonado por Física tira as seguintes conclusões: I – O movimento é progressivo. II – A velocidade está aumentando.III – O gráfico representa a velocidade e o tempo. IV – O gráfico representa a posição e o tempo. Quais observações estão corretas? A Nenhuma. B Apenas I. C Apenas I e IV. D Apenas II e III. E Todas. QUESTÃO 32 (UNICAMP 2017) O semáforo é um dos re- cursos utilizados para organizar o tráfego de veículos e de pedestres nas grandes cida- des. Considere que um carro trafega em um trecho de uma via retilínea, em que temos 3 semáforos. O gráfico abaixo mos- tra a velocidade do carro, em função do tempo, ao passar por esse trecho em que o carro teve que parar nos três semáforos. A distância entre o primeiro e o terceiro semáforo é de A 330 m. B 440 m. C 150 m. D 180 m. QUESTÃO 33 5 (ENEM 2017) Um motorista que atende a uma chamada de celular é levado à desaten- ção, aumentando a possibilidade de aciden- tes ocorrerem em razão do aumento de seu tempo de reação. Considere dois motoristas, o primeiro atento e o segundo utili- zando o celular enquanto dirige. Eles aceleram seus carros ini- cialmente a 1,00 m/s². Em resposta a uma emergência, freiam com uma desaceleração igual a 5,00 m/s². O motorista atento aciona o freio à velocidade de 14,0 m/s, enquanto o desatento, em situação análoga, leva 1,00 segundo a mais para iniciar a frenagem.Que distância o motorista desatento percorre a mais do que o motorista atento, até a parada total dos carros? A 2,90 m B 14,0 m C 14,5 m D 15,0 m E 17,4 m 184 | FÍSICA: MECÂNICA - CINEMÁTICA ESCALAR E VETORIAL QUESTÃO 34 4 (FUVEST 2007) Um passageiro, viajando de metrô, fez o registro de tempo entre duas estações e obteve os valores indicados na tabela. Supondo que a velocidade média entre duas esta- ções consecutivas seja sempre a mesma e que o trem pare o mesmo tempo em qualquer estação da linha, de 15 km de extensão, é possível estimar que um trem, desde a partida da Estação Bosque até a chegada à Estação Terminal, leva apro- ximadamente: A 20 min B 25 min C 30 min D 35 min E 40 min QUESTÃO 35 3 (ME SALVA!) Dentro de um trem que se move com velocidade constante de 100 m/s, em relação ao solo, encontram-se um menino que está em repouso em relação ao trem. O menino, então, lança uma bolinha para cima. Faz-se as seguintes afirmações sobre o movimento da bolinha. I - Para o menino a bolinha sobe paralelamente em relação a uma vertical até uma altura máxima de onde começa a cair até chegar em sua mão. II - Para um referencial parado fora do trem a bolinha sobe paralelamente em relação a uma vertical até uma altura máxima de onde começa a cair e não cai na mão do menino. III - Para um referencial parado fora do trem a bolinha sobe até uma altura máxima de onde começa a cair até chegar na mão do menino, sendo o movimento não paralelo a uma vertical. A Apenas I está correta. B Apenas II está correta. C Apenas I e II estão corretas. D Apenas I e III estão corretas. E Nenhuma está correta. QUESTÃO 36 (UNESP 2015) A figura representa, de forma simplificada, parte de um sistema de engre- nagens que tem a função de fazer girar duas hélices, H1 e H2. Um eixo ligado a um motor gira com velocida- de angular constante e nele estão presas duas engrenagens, A e B. Esse eixo pode se movimentar horizontalmente assumin- do a posição 1 ou 2. Na posição 1, a engrenagem B acopla-se à engrenagem C e, na posição 2, a engrenagem A acopla-se à engrenagem D. Com as engrenagens B e C acopladas, a hélice H1 gira com velocidade angular constante ω1 e, com as en- grenagens A e D acopladas, a hélice H2 gira com velocidade angular constante ω2. Considere rA, rB, rC e rD os raios das engrenagens A, B, C e D, respectivamente. Sabendo que rB = 2 · rA e que rC = rD, é correto afirmar que a relação ω1/ω2 é igual a A 1,0. B 0,2. C 0,5. D 2,0. E 2,2. QUESTÃO 37 5 (ME SALVA!) Uma moto se desloca segundo a equação s = 40 + 10t +t². Qual sua velocidade em t = 10s? A 240m/s B 200m/s C 40m/s D 30m/s E 20m/s FÍSICA: MECÂNICA - CINEMÁTICA ESCALAR E VETORIAL | 185 QUESTÃO 38 5 (UFMS 2006) Um carro move-se com veloci- dade constante de 60 km/h. Começa a cho- ver e o motorista observa que as gotas de água da chuva caem formando um ângulo de 30° com a verti- cal. Considerando que, em relação à Terra, as gotas caem ver- ticalmente, qual a velocidade em que as gotas de água caem em relação ao carro? Dica: Esse exercício requer conhecimentos de matemática ainda não vistos no plano de estudos. Você pode ignorar esse exercício se tiver dificuldade, ou ir direto para a resolução. Não se preocupe se não entender neste ponto, todos os conteúdos serão abordados mais a frente no seu plano! A 30√3 km/h. B 60 km/h. C 120 km/h. D 30 km/h. E 80km/h. QUESTÃO 39 4 (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 segun- da se relaciona com a distância que o automóvel percorre en- quanto os freios agem com desaceleração constante. Considerando a situação descrita, qual esboço gráfico repre- senta a velocidade do automóvel em relação à distância per- corrida até parar totalmente? A B C D E
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