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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 1
Física
Prof. Henrique Goulart
Aula 03 – Cinemática
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2024
Exasi
u
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SUMÁRIO
INTRODUÇÃO 4
1) CINEMÁTICA 5
1.1. Conceitos Básicos 6
1.1.1 Ponto Material e Corpo Extenso 6
1.1.2 Referencial 6
1.2. Conceitos Principais 7
1.2.1 Distância e Deslocamento 7
1.2.2 Velocidade Média e Velocidade Instantânea 10
1.2.3 Aceleração 13
2) MOVIMENTOS RETILÍNEOS 15
2.1. Movimento Retilíneo Uniforme - MRU 15
2.1.1 Casos de MRU 16
2.1.2 Gráficos e Equações Horárias 18
2.1.3 Velocidades Relativas e Encontros 27
2.1.4 Túneis, Pontes, Ultrapassagens e Corpos Extensos 32
2.2. Movimento Retilíneo Uniformemente Variado- MRUV 35
2.2.1 Casos de MRUV 36
2.2.2 Gráficos e Equações 38
2.3. Movimento de Queda Livre- MQL 51
3) MOVIMENTOS BIDIMENSIONAIS 59
3.1. Lançamento Horizontal 59
3.2. Lançamento Oblíquo 64
3.2.1 Decomposição Vetorial 65
4) MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME 70
4.1. Período e Frequência 71
4.2. Velocidade Linear 73
4.3. Velocidade Angular 74
4.3.1 Relação entre Velocidade Linear e Angular 75
4.4. Aceleração do Movimento Circular Uniforme 77
4.5. Movimentos Circulares Acoplados 81
5) RESUMO DA AULA 88
6) LISTA DE EXERCÍCIOS 105
Gabarito 128
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7) LISTA DE EXERCÍCIOS RESOLVIDA E COMENTADA 129
CONSIDERAÇÕES FINAIS 174
VERSÕES DA AULA 175
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 175
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INTRODUÇÃO
Faaaaala, guerreira! Faaaaala, guerreiro! Tudo bem contigo?!
Eu sou o Professor Henrique Goulart, um dos professores de Física aqui do
Estratégia Vestibulares.
Seja muito bem-vindo à nossa Aula 03 do Curso de Física!
Estou muito feliz em ver que você conseguiu vencer todos os tópicos da aula anterior com
sucesso!
Nesta aula, vamos falar sobre a descrição matemática de movimentos. Estudaremos
alguns tipos de movimentos retilíneos, o MRU (Movimento Retilíneo Uniforme) e o MRUV
(Movimento Retilíneo Uniformemente Variado), com suas aplicações nos movimentos de queda
livre e nos lançamentos de projéteis. Além dos movimentos retilíneos, também veremos o MCU
(Movimento Circular Uniforme).
Minha guerreira, meu guerreiro, não esqueça que ao mesmo tempo que você tem este
livro digital, em PDF, você também pode conferir a videoaula!
Ah, também não esqueça que qualquer dúvida pode ser tirada diretamente pelo fórum de
dúvidas!
Ao finalizar esta aula, é esperado que você tenha desenvolvido e adquirido todas as
ferramentas teóricas e práticas e seja capaz de resolver os exercícios específicos da banca da
sua prova de vestibular.
Prepara o café e o chocolate e vem comigo!
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1) CINEMÁTICA
A Cinemática é a descrição matemática de movimentos. Todo corpo que se move pode
ter uma equação matemática (uma função) que melhor descreve seu movimento.
Não conheço ninguém que acorde de manhã com vontade de fazer a cinemática de algo!
Hehehe
Se faz cinemática por uma questão prática, porque é útil, muito útil!
A Ciência é capaz de desenvolver ferramentas capazes de descrever, satisfatoriamente,
os fenômenos físicos e possibilitar, a partir desta descrição, a previsão futura e passada para um
determinado evento. A Cinemática é uma destas ferramentas.
Ao se fazer a cinemática de um corpo, descrevendo seu movimento com uma função
matemática adequada, temos a possibilidade de saber por onde e quando este corpo irá passar,
além de se estimar por onde e quando este corpo já passou.
Os movimentos mais simples que existem são os movimentos retilíneos uniforme (MRU)
e o uniformemente variado (MRUV). Além desses, o movimento circular mais simples que
conhecemos é o circular uniforme (MCU).
Para entender estes movimentos, assim como suas respectivas aplicações, precisamos
estudar alguns conceitos básicos e os três conceitos principais da Cinemática: Deslocamento,
Velocidade e Aceleração.
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1.1. Conceitos Básicos
1.1.1 Ponto Material e Corpo Extenso
Quando as dimensões de um determinado corpo são desprezíveis no estudo de um
determinado fenômeno, denomina-se esse um ponto material. Por outro lado, quando as
dimensões do corpo devem ser consideradas, esse será um corpo extenso.
Por exemplo, uma pequena formiga pode ser considerada um “ponto material” quando se
desloca dentro de uma garagem de uma residência. Enquanto que um veículo que manobra para
estacionar não pode ser considerado “um ponto”, pois seu tamanho (e formato) é relevante para
a situação.
Portanto, sempre que o tamanho e formato de um corpo for irrelevante para a solução de
um problema cinemático, podemos representar este corpo como um ponto material.
1.1.2 Referencial
Todo movimento, assim como sua descrição matemática, depende de uma referência.
Quando dizemos que um corpo está em repouso, significa que ele não está se movendo
em relação a um ponto de referência. Ou seja, se você está parado em um ponto específico, e
esse ponto não muda com o passar do tempo, você está em repouso em relação a esse ponto
de referência. Por outro lado, se um corpo está se movendo, isso significa que sua posição está
mudando com o passar do tempo em relação a esse mesmo ponto de referência. Por exemplo,
se você estiver andando na rua, sua posição está mudando em relação a um ponto fixo na rua.
No entanto, é importante ressaltar que um corpo pode estar em repouso em relação a um
ponto de referência, mas em movimento em relação a outro. Isso ocorre porque cada ponto de
referência pode ser diferente e, portanto, pode influenciar se um objeto está ou não em
movimento. Como a Cinemática é a descrição matemática de movimentos, os referenciais que
utilizaremos serão eixos cartesianos, os eixos “X” e “Y”. Assim, todas as posições de um corpo
que se move serão dadas por um valor nesses respectivos eixos.
Se o movimento for unidimensional, sobre uma direção, uma linha, podemos utilizar
somente um desses eixos. Em geral, utilizaremos o eixo X para a direção horizontal e para
movimentos unidirecionais. Quando o movimento for em duas direções, horizontal e vertical, por
exemplo, utilizaremos o eixo X na horizontal e o eixo Y na vertical.
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1.2. Conceitos Principais
Os principais conceitos da Cinemática são: Deslocamento, Velocidade e Aceleração.
1.2.1 Distância e Deslocamento
Os conceitos de Distância e Deslocamento são os que mais causam confusão, tanto por
parte dos alunos, quanto por parte dos enunciados das questões.
Cotidianamente, estes conceitos podem se confundir. Porém, aqui na Física, eles são
muito diferentes, fornecendo informações bem distintas. Enquanto a Distância informa o
comprimento de uma trajetória, contando todos os pontos por onde um móvel passou ou poderá
passar, o Deslocamento é um VETOR que aponta da posição inicial até a posição final.
Algumas grandezas Físicas são vetoriais. Toda grandeza física que tem um valor que
aponta para algum lugar é classificada como grandeza vetorial.
Um exemplo é a Força. Para descrever corretamente o efeito de uma força, por exemplo,
precisamos responder a duas perguntas: quanto vale e pra onde aponta. Somente com estas
duas respostas poderemos analisar completamente os efeitos físicos de uma força. O mesmo
ocorre para deslocamentos, velocidades, acelerações, quantidades de movimento, impulsos,campos elétricos, etc.
Portanto, um Vetor possui, sempre, duas informações associadas: Módulo e Orientação.
O Módulo indica o valor, a intensidade da grandeza. A Orientação indica a direção e o sentido
da grandeza. A direção é a linha na qual a grandeza está orientada, podendo ser na horizontal,
na vertical ou inclinada. O sentido, indicado pela ponta da seta, indicando, em uma determinada
direção, um dos dois sentidos possíveis.
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Grandeza Vetorial
Toda grandeza física que tem um valor que aponta para algum lugar
é classificada como grandeza vetorial.
Algumas grandezas que são vetoriais: Força, Deslocamento,
Velocidade, Aceleração, Quantidade de Movimento, Impulso e
Campo Elétrico.
Um Vetor possui, sempre, duas informações associadas: Módulo
(valor ou intensidade) e Orientação (direção e sentido).
Se um corpo sai de uma posição inicial, percorre uma trajetória, como a indicada pelo
traçado pontilhado, e termina no ponto indicado pela posição final, a Distância percorrida pelo
móvel será a medida de todo o trajeto percorrido, sendo uma grandeza escalar.
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Já o Deslocamento é indicado por um vetor que liga a posição inicial à posição final. Seu
módulo é igual ao comprimento da seta, enquanto a orientação se dá da posição inicial à posição
final.
Veja que o Deslocamento ignora completamente a trajetória! Para o Deslocamento,
somente importam as posições inicial e final. Aqui está a principal diferença entre Distância e
Deslocamento: para a Distância, o que importa é a trajetória, enquanto que, para o
Deslocamento, não importa a trajetória.
A Distância é simplesmente a medida da trajetória de um móvel,
registrando todo o rastro deixado pelo corpo. É uma grandeza
escalar. Deslocamento é uma grandeza vetorial, indicando o quanto
um corpo está deslocado em relação à sua posição inicial, além de
apontar para onde o objeto se deslocou. É representado por uma
seta ligando a posição inicial à posição final.
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1.2.2 Velocidade Média e Velocidade Instantânea
A Velocidade é uma grandeza vetorial que indica para onde e quão rápido um corpo se
move.
A Velocidade Média é definida como a razão (divisão) entre o Deslocamento e o Tempo.
𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑚é𝑑𝑖𝑎 =
𝐷𝑒𝑠𝑙𝑜𝑐𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜
𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜
Matematicamente, podemos escrever o valor do deslocamento, representado pela letra d,
como sendo a diferença entre duas posições, a final e a inicial, para um corpo que se desloca
em um referencial (eixo X, ou eixo Y, ou eixo S, etc.):
𝑑 = 𝑝𝑜𝑠𝑖çã𝑜𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 − 𝑝𝑜𝑠𝑖çã𝑜𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
𝑑 = ∆𝑝𝑜𝑠𝑖çã𝑜
𝑑 = ∆𝑥 = 𝑥𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 − 𝑥𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
Como o ∆𝑥 é o Deslocamento, podemos escrever a Velocidade Média da seguinte forma:
Sobre as unidades de medida, o deslocamento é um comprimento, sendo indicado em
metros, no SI. O tempo, em segundos. Assim, a unidade de medida para velocidade fica:
[𝑉] =
[𝑑]
[𝑡]
[𝑉] =
𝑚
𝑠
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OBS: Em muito livros, bem como em anunciados de questões de provas, o símbolo utilizado
para posição é a letra S. Este símbolo tem origem em uma tradução mal feita do termo
“Space”, em inglês, que não pode ser traduzido como “espaço” em português.
É bastante comum, em provas, nos depararmos com diferentes unidades de medida para
valores de velocidade. Podemos encontrar m/s, mm/s, cm/s, km/s, além de m/min, km/min e
km/h. O mais comum é o km/h.
Para converter uma velocidade indicada em km/h para m/s, por exemplo, precisamos
transformar o km em m e o tempo em h para s.
Como 1km = 1000m e 1h = 60min = 3600s, essa conversão acabará dependendo de um
fator: o 3,6. Este fator vem, justamente da conversão simultânea dos km para m e das horas para
segundos.
1
𝑘𝑚
ℎ
=
1000𝑚
3600𝑠
=
1𝑚
3,6𝑠
=
1
3,6
𝑚/𝑠
1 𝑚/𝑠 = 3,6 𝑘𝑚/ℎ
Se uma pessoa, ao caminhar, percorre um metro em um segundo, se assim permanecer,
após uma hora de caminhada, terá percorrido 3 quilômetros e 600 metros.
Assim, para passar de km/h para m/s dividimos o valor da velocidade por 3,6, uma
velocidade precisa ser multiplicada por 3,6 para se obter seu respectivo valor em km/h.
Tabela 1: Velocidade em km/h e em m/s.
m/s Fator Multiplicador da Velocidade km/h
1
3,6
5 18
10 36
15 54
20 72
25 90
30 108
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Contudo, em muito exercícios em provas, temos contextos onde o que se quer é somente
a média da rapidez com que um móvel percorreu determinada trajetória. Assim podemos definir
uma grandeza escalar, chamada de Rapidez, como a razão entre a Distância percorrida e o
Tempo.
𝑅𝑎𝑝𝑖𝑑𝑒𝑧𝑚é𝑑𝑖𝑎 =
𝐷𝑖𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎
𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜
A Rapidez Média nos informa o quão rápido, em média, um móvel percorreu um
determinado percurso em uma trajetória. Em muitas questões, os enunciados pedem a
“Velocidade Escalar Média”. Como Velocidade é uma grandeza vetorial, não é adequado se
utilizar o termo “Escalar” depois de velocidade.
Assim, temos que interpretar o enunciado e o comando da questão. Se o enunciado estiver
pedindo a “Velocidade Escalar Média”, devemos calcular a Rapidez Média do percurso. Se for
pedido a Velocidade Média, devemos utilizar a razão entre o Deslocamento e o Tempo.
Muito cuidado com o termo “Velocidade Escalar”
Velocidade é uma grandeza vetorial. Assim, não é adequado se utilizar o termo
“escalar” para velocidade.
Assim, temos que interpretar o enunciado e o comando da questão.
Se o enunciado estiver pedindo a “Velocidade Escalar Média”, devemos
calcular a Rapidez Média do percurso. Se for pedido a Velocidade Média,
devemos utilizar a razão entre o Deslocamento e o Tempo.
A velocidade instantânea nada mais é que a velocidade em um instante em particular. Nos
próximos capítulos, estudaremos as equações horárias das velocidades para diferentes
movimentos. As equações horárias para as velocidades nos possibilitam calcular as velocidades
em diferentes instantes.
Mesmo que um móvel se desloque com diferentes velocidades em cada instante, a
Velocidade Média é um valor fixo com que o móvel teria o mesmo deslocamento no mesmo
intervalo de tempo. Da mesma forma, a Rapidez Média é o valor com o móvel percorreria a
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mesma distância no mesmo tempo se tivesse andado todo o percurso com uma rapidez igual à
rapidez média.
1.2.3 Aceleração
A Aceleração é uma grandeza vetorial que aponta para onde e indica quão rapidamente
a Velocidade de um corpo aumenta.
A Aceleração (Média) é definida como a razão (divisão) entre a variação da velocidade
pela variação do tempo.
𝐴𝑐𝑒𝑙𝑒𝑟𝑎çã𝑜𝑚é𝑑𝑖𝑎 =
𝑉𝑎𝑟𝑖𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒
𝑉𝑎𝑟𝑖𝑎çã𝑜 𝑑𝑜 𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜
A variação da velocidade pode ser escrita, formalmente, da seguinte forma:
∆𝑉 = 𝑉𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 − 𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
Assim, temos a Aceleração:
Sobre as unidades de medida, a variação da velocidade é dada em m/s, enquanto a
variação do tempo é dada em segundos, no SI. Portanto, temos:
[𝑎] =
[∆𝑉]
[∆𝑡]
[𝑎] =
𝑚/𝑠
𝑠
= 𝑚/𝑠2
Veja que a unidade de medida
𝑚/𝑠
𝑠
indica quantos valores de velocidade, em metros por
segundo, mudaram durante um segundo.
Por exemplo, se um carro, em uma prova de arrancadas, aumentar sua velocidade de
zero, partindo do repouso, até 100km/h em apenas 10s, sua aceleração indica que, em média,
sua velocidade variou 10km/h a cada segundo. Assim, podemos escrever que sua aceleração
média foi igual a 10km/h/s.
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Exemplo: Estratégia Vestibulares/2020 – Prof. Henrique Goulart
Em uma prova de arrancada, um veículo, partindo do repouso, percorre uma pista retilínea de
400m em 10 segundos, atingindo uma velocidade final de 400km/h. Os valores da velocidade
média e da aceleração média desenvolvidas por esse veículo valem, respectivamente,
A) 40m/s e 40m/s².
B) 200km/h e 40m/s².
C) 200km/h e 8m/s².
D) 144km/h e 8m/s².
E) 144km/h e 40km/h/s.
Comentários
O valor da velocidade média pode ser obtido a partir da equação abaixo:
𝑉𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 =
𝑑
𝑡
Dados: d=400m t=10s
𝑉𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 =
400
10
= 40 𝑚/𝑠 = 144 𝑘𝑚/ℎ
O valor da aceleração média pode ser obtido a partir da equação abaixo:
𝑎𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 =
∆𝑉
∆𝑡
Dados: ∆V=Vfinal-Vinicial=400-0=400km/h ∆t=10s
𝑎𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 =
400
10
= 40
𝑘𝑚
ℎ
/𝑠
Gabarito: “E”
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2) MOVIMENTOS RETILÍNEOS
Os dois movimentos mais simples que qualquer móvel pode assumir na natureza são os
movimentos retilíneos uniforme (MRU) e o uniformemente variado (MRUV).
2.1. Movimento Retilíneo Uniforme - MRU
O movimento retilíneo e uniforme (MRU) se caracteriza pelo deslocamento de um corpo
em uma trajetória retilínea (em linha reta) e com velocidade constante (uniforme).
Ao se manter com velocidade constante, a aceleração é mantida, permanentemente, nula,
igual a zero, pois, como vimos, a aceleração está associada à variação da velocidade. Assim,
podemos caracterizar o MRU, onde todo móvel tem seu respectivo deslocamento igual ao
produto da velocidade pelo tempo.
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2.1.1 Casos de MRU
Além da condição de repouso, temos, somente, duas situações possíveis para um móvel
em MRU.
Se um corpo, com o passar do tempo, não muda sua posição em relação a um referencial,
então este corpo está na condição de repouso.
Corpo em repouso.
Além desta condição, um corpo se encontra em movimento retilíneo e uniforme, em
relação a um referencial, sempre que avançar, a favor ou contra o referencial, iguais quantidades
de deslocamentos em intervalos de tempos iguais.
Caso 1: corpo se move a favor do crescimento do referencial.
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Caso 2: corpo se move contra o crescimento do referencial.
No MRU, temos somente estes dois casos. Para diferenciar uma velocidade a favor ou
contra o sentido do crescimento do referencial, utilizamos os sinais + e −. Ou seja, sempre que
uma velocidade apontar a favor do eixo de referência, esta velocidade deve ser indicada como
positiva. Da mesma forma, sempre que uma velocidade apontar em sentido oposto ao do
crescimento do eixo referencial, deve ser indicada como negativa.
Esta mesma ideia se aplica a todas as outras grandezas vetoriais:
- Deslocamentos que se dão a favor do referencial, são positivos. Deslocamentos que se
dão contra o referencial, são negativos.
- Velocidades a favor do referencial, são positivas. Velocidades contra o referencial, são
negativas.
- Acelerações a favor do referencial, são positivas. Acelerações contra o referencial, são
negativas.
Muito cuidado com o Referencial!
Em todos os exercícios de cinemática, precisamos escolher um eixo de
referência. Mesmo assim, é importante se notar que, independentemente do
eixo escolhido, a interpretação física do resultado obtido deve ser coerente com
o fenômeno, nos levando, sempre, à resposta correta. Entretanto, não podemos
resolver um problema sem a escolha de um sistema de referência adequado.
Minha guerreira, meu guerreiro, muuuuuuuito cuidado: se resolvermos um
problema de cinemática que tem grandezas que apontam em sentidos opostos
sem a escolha de um sistema de referência para o ajuste dos sinais, temos
grandes chances de errar a questão, além de chegarmos em respostas cujas
interpretações não condizem com a evolução física do problema.
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2.1.2 Gráficos e Equações Horárias
Uma das ferramentas mais úteis para análises e estudos científicos é o uso de gráficos.
De fato, muitos dos exercícios de cinemática em nossas provas cobram gráficos. Portanto,
precisamos falar deles.
É importante destacar aqui, também, que todas as ferramentas para análises gráficas não
devem ser novidade para você, pois os gráficos são os de funções conhecidas, como as funções
polinomiais de grau um, as retas, e funções de segundo grau, parábolas. O que vamos fazer
aqui, é utilizar as ferramentas matemáticas que você já tem que saber mesmo para as provas de
vestibular e adaptar estas ferramentas para as análises físicas.
Geralmente, os gráficos utilizados para as análises cinemáticas são os de Posição X
Tempo, Velocidade X Tempo e Aceleração X Tempo.
Para o caso de um móvel em repouso, com velocidade nula, e que assim permanece, ele
mantém sua posição sempre a mesma com o passar do tempo. Se representarmos isso
graficamente, teremos uma reta horizontal no gráfico Posição X Tempo.
Gráfico Posição X Tempo para um corpo em repouso.
Nesta situação, o corpo permanece em sua mesma posição inicial em relação ao sistema
de referência.
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Gráfico Posição X Tempo para o Caso 1: corpo se move a favor do crescimento do
referencial.
Neste caso, o corpo inicia seu movimento no tempo igual a zero, em sua posição inicial, e
segue se movendo, sempre com a mesma velocidade, com a mesma rapidez, sempre no sentido
do crescimento do eixo referencial. O próprio eixo das posições é o referencial. Assim, conforme
passa o tempo, o gráfico irá registrar pontos que se encaixam perfeitamente em uma reta
crescente.
Gráfico Posição X Tempo para o caso 2: corpo se move contra o crescimento do
referencial.
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Neste segundo caso temos algo semelhante, pois o corpo se move sempre a uma taxa
constante, mas para o lado negativo do eixo das posições.
No MRU, como todos os gráficos de Posição X Tempo são retas crescentes ou
decrescentes, então a função matemática adequada para descrever esse movimento é a de um
polinômio de primeiro grau, do tipo 𝑦 = 𝑚 ⋅ 𝑥 + 𝑏, onde y é a variável dependente, x a
independente, m é o coeficiente angular da reta e b é o coeficiente linear.
Assim, podemos escrever a Equação Horária da Posição para o MRU, onde x é a
posição do móvel no referencial definido pelo eixo X das posições, xi é a posição inicial, no tempo
igual a zero, V é a velocidade do móvel, que é constante, e t é o instante de tempo.
A velocidade V do móvel é o coeficiente angular da reta. Assim, quanto maior a inclinação
da reta, maior o valor da velocidade. O coeficiente linear nada mais é do que a posição inicial do
corpo.
Assim, para se fazer a cinemática de um corpo que se move em MRU, precisamos de
duas informações: a posição inicial e a velocidade. Ao conhecer a posição de início e a
velocidade do móvel, podemos escrever a função matemática que descreve o movimento desse
corpo, possibilitando predizer, a cada instante, a respectiva posição do corpo.
Ao se escrever a Equação Horária do Movimento para um corpo, podemos dizer que
fizemos a cinemática para o corpo. Por isso que Cinemática é a descrição matemática de
movimentos. Com esta função pronta, podemos responder qualquer coisa sobre o movimento
de um corpo, como por onde e quando ele irá passar ou chegar em algum lugar, por exemplo,
além de poder dizer de onde veio, para onde vai, quanto tempo levou para chegar até aqui, etc.
Ah, perceba,também, que se um corpo que se move terá diferentes
equações horárias para diferentes referenciais. Por isso, reitero, não existe
cinemática sem um sistema de referências. É impossível descrever
matematicamente o movimento de um móvel sem um referencial.
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Exemplo: 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 80 km/h
e a distância a ser percorrida é de 80 km. No segundo trecho, cujo comprimento vale 60 km, a
velocidade máxima permitida é de 120 km/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
Comentários
Como a empresa quer que o veículo ande continuamente na velocidade máxima
permitida, trata-se de um problema envolvendo dois trechos em Movimento Retilíneo Uniforme
(MRU).
𝑉 =
d
𝑡
No primeiro trecho:
𝑡1 =
𝑑1
𝑉1
=
80
80
= 1 ℎ𝑜𝑟𝑎
No segundo trecho:
𝑡2 =
𝑑2
𝑉2
=
60
120
= 0,5ℎ𝑜𝑟𝑎
Logo:
𝑡𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 1 ℎ𝑜𝑟𝑎 + 0,5 ℎ𝑜𝑟𝑎 = 1,5 ℎ𝑜𝑟𝑎
Gabarito: “C”
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Exemplo: 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
Comentários
Com os dados da tabela, podemos verificar que as posições reduzem de 30km em 30km
a cada intervalo de tempo de 2h, configurando deslocamentos iguais em tempos iguais,
característico de um Movimento Retilíneo Uniforme.
Para escrever a equação horária da posição para esse móvel, precisamos de duas
informações: da posição inicial e da velocidade.
A posição inicial é a que corresponde ao instante zero, valendo 200km. Ou seja,
Si=200km.
A velocidade pode ser obtida a partir da sua definição:
𝑉 =
∆S
∆𝑡
𝑉 =
𝑆𝑓 − 𝑆𝑖
𝑡𝑓 − 𝑡𝑖
𝑉 =
50 − 200
10,0 − 0,0
=
−150
10,0
= −15 𝑘𝑚/ℎ
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Assim, a Equação Horária da Posição para o movimento do móvel, que se desloca em
MRU fica:
𝑆 = 𝑆𝑖 + 𝑉 ⋅ 𝑡
𝑆 = 200 + (−15) ⋅ 𝑡
𝑆 = 200 − 15 ⋅ 𝑡
Gabarito: “D”
Exemplo: MACKENZIE
Um móvel se desloca sobre uma reta conforme o diagrama a seguir. O instante em que a posição
do móvel é de + 20 m é:
a) 6 s
b) 8 s
c) 10 s
d) 12 s
e) 14 s
Comentários
Para se obter o instante de tempo em que o móvel passa pela posição +20m, devemos
escrever a equação horária da posição.
Como o gráfico da Posição x Tempo é uma reta, então o móvel está em Movimento
Retilíneo Uniforme – MRU.
Para escrever a equação horária da posição para esse móvel, precisamos de duas
informações: da posição inicial e da velocidade.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 24
A posição inicial é a que corresponde ao instante zero, valendo -30m. Ou seja, Xi=-30m.
A velocidade pode ser obtida a partir da sua definição e de dois pontos conhecidos no
gráfico:
𝑉 =
∆S
∆𝑡
𝑉 =
𝑋𝑓 − 𝑋𝑖
𝑡𝑓 − 𝑡𝑖
𝑉 =
(−20) − (−30)
2 − 0
=
+10
2
= +5 𝑚/𝑠
Assim, a Equação Horária da Posição para o movimento do móvel, que se desloca em
MRU fica:
𝑋 = 𝑋𝑖 + 𝑉 ⋅ 𝑡
𝑋 = −30 + 5 ⋅ 𝑡
Quando o X = +20m, o instante vale:
+20 = −30 + 5 ⋅ 𝑡
+50 = 5 ⋅ 𝑡
𝑡 =
50
5
= 10𝑠
Gabarito: “C”
Gráfico Velocidade X Tempo para um corpo em repouso.
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Gráfico Velocidade X Tempo para o Caso 1: corpo se move a favor do crescimento
do referencial.
Gráfico Velocidade X Tempo para o caso 2: corpo se move contra o crescimento do
referencial.
Veja que o gráfico de Velocidade x Tempo para o caso do corpo em repouso apresenta
uma reta com inclinação nula sobre o eixo do tempo.
Já os gráficos para os dois casos do MRU, temos retas horizontais, indicando que, com o
passar do tempo, a velocidade se mantém constante. No caso 1, a velocidade é positiva. No
caso 2, a velocidade é negativa.
A partir de gráficos de Velocidade x Tempo, podemos obter os deslocamentos a partir das
áreas formadas entre a linha do gráfico e o eixo do tempo.
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Áreas em gráficos V x t
As áreas formadas entre a linha do gráfico de velocidade e o eixo do
tempo são iguais aos respectivos deslocamentos.
Á𝒓𝒆𝒂𝑮𝒓á𝒇𝒊𝒄𝒐
𝑽 𝒙 𝒕
= 𝒅
Exemplo: MACKENZIE/2018
Uma pessoa realiza uma viagem de carro em uma estrada retilínea, parando para um lanche, de
acordo com gráfico acima. A velocidade média nas primeiras 5 horas desse movimento é
a) 10 km/h
b) 12 km/h
c) 15 km/h
d) 30 km/h
e) 60 km/h
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Comentários
Em um gráfico de velocidade em função do tempo podemos facilmente calcular o
deslocamento pela área entre a linha do gráfico e o eixo do tempo.
Pela análise do gráfico temos que o deslocamento é igual a área dos dois retângulos
destacados. Lembre-se que a área de um retângulo pode ser calculada pelo produto da base
pela sua altura.
𝑑 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐴0 𝑎 2 + 𝐴2 𝑎 3 + 𝐴3 𝑎 5
𝑑 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 2 ∙ 20 + 1 ⋅ 0 + 2 ∙ 10 = 60 𝑘𝑚
𝑑 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 40 + 0 + 20 = 60 𝑘𝑚
A Velocidade Média pode, então ser calculada a partir da equação abaixo:
𝑉𝑚 =
𝑑𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑡𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑉𝑚 =
60
5
= 12 𝑘𝑚/ℎ
Gabarito: “B”
2.1.3 Velocidades Relativas e Encontros
Em problemas que envolvem dois corpos que se movem em uma mesma direção no
mesmo sentido ou em sentidos opostos, podemos utilizar a velocidade relativa entre eles para
calcular rapidamente quanto tempo eles levarão para se cruzarem, ou qual a distância que os
separa em um determinado instante, etc.
Quando dois móveis estão em uma mesma direção, a velocidade relativa entre eles é
igual à soma dos módulos das velocidades individuais se eles se moverem em sentidos opostos.
Ao se moverem em sentidos opostos, seja se afastando ou se aproximando entre si, a velocidade
de cada móvel contribui para que este afastamento ou aproximação ocorra mais rapidamente.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 28
Quando dois móveis estão em uma mesma direção, a velocidade relativa entre eles é
igual à diferença dos módulos das velocidades individuais se eles se moverem no mesmo
sentido. Ao se moverem no mesmo sentido, um perseguindo o outro, eles se aproximam ou se
afastam entre si a uma taxa relativa igual à diferença entre os módulos de suas velocidades.
Imagine que dois automóveis estão em uma mesma estrada retilínea. O móvel 1 se move
a 60km/h em relação à estrada para a direita. O móvel 2 se move a 40km/h em relação à estrada,
mas para a esquerda. Veja que eles se aproximam ou se afastam entre a uma taxa de 100km/h.
Esta taxa é justamente a velocidade relativa entre eles, indicando que eles se afastam ou se
aproximam entre si, a cada 1h, uma distância relativa de 100km.
Entretanto, se estes dois móveis se moverem no mesmo sentido, ambos para a direita ou
ambos para a esquerda, a rapidezde aproximação ou afastamento será igual a 20km/h, pois,
enquanto o móvel 1 anda 60km em 1h, o móvel 2 anda somente 40km nesta mesma 1h. Ou seja,
a cada 1h, eles se afastam ou se aproximam entre si uma distância relativa de 20km.
Veja que, se os dois móveis tiverem iguais valores de velocidade, em sentidos opostos, a
velocidade relativa será igual à soma das velocidades, ou o dobro da velocidade de um deles.
Mas, se os dois se moverem no mesmo sentido, a velocidade relativa será nula, pois, se um
persegue o outro com igual velocidade, a distância relativa entre eles não se modifica.
Velocidades Relativas
- Móveis em sentidos opostos:
𝑽𝒓𝒆𝒍 = |𝑽𝟏| + |𝑽𝟐|
- Móveis no mesmo sentido:
𝑽𝒓𝒆𝒍 = |𝑽𝟏| − |𝑽𝟐|
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Exemplo: UERJ 2014
Em um longo trecho retilíneo de uma estrada, um automóvel se desloca a 80 km/h e um caminhão
a 60 km/h, ambos no mesmo sentido e em movimento uniforme. Em determinado instante, o
automóvel encontra-se 60 km atrás do caminhão. O intervalo de tempo, em horas, necessário
para que o automóvel alcance o caminhão é cerca de:
(A) 1
(B) 2
(C) 3
(D) 4
Comentários
A relação entre velocidade, deslocamento e tempo é dada pela equação abaixo:
𝑉 =
𝑑
𝑡
Como o automóvel se desloca a 80km/h, na mesma direção e sentido do deslocamento
do caminhão, que se move a 60km/h, então a velocidade relativa entre eles vale 20km/h, pois o
carro se aproxima do caminhão com esta taxa.
Para vencer a distância de 60km entre eles, o tempo de encontro fica:
𝑡 =
𝑑
𝑉𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎
𝑡 =
60
20
= 3 ℎ
Gabarito: “C”
Vou aproveitar o próximo exemplo para aplicar três diferentes ferramentas de solução. A
primeira, aplicável em exercícios mais simples e valores acessíveis, é a do raciocínio de como o
sistema evolui. A segunda, utilizando a velocidade relativa, que resolve problemas deste tipo
rapidamente. A terceira, é a ferramenta mais formal para a solução de problemas deste tipo, pois
define um sistema de referências, escreve as equações horárias de cada móvel e as utiliza para
chegar na solução.
Esta última, a das equações horárias, é a metodologia que resolve os problemas mais
difíceis e complexos sobre este tópico de encontros e movimentos relativos, pois, como vimos,
ao se conhecer a equação horária do movimento de um móvel, podemos responder qualquer
coisa sobre seu movimento.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 30
Exemplo: PUC - SP
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 2 m/s e
3 m/s e que, no instante t = 0, a distância entre elas é de 15 m, podemos afirmar que o instante
da colisão é
a) 1 s b) 2 s c) 3 s d) 4 s e) 5 s
Comentários
Podemos chamar a bolinha da esquerda, que se move com velocidade igual a 2m/s, de
bolinha A e a da esquerda, que se move com velocidade igual a 3m/s de bolinha B.
A cada segundo, a bolinha A avança para a direita 2m e a bolinha B avança para a
esquerda 3m. Assim, em um segundo, elas se aproximam entre si 5m.
Como elas estão afastadas, inicialmente, 15m, então, após um segundo, elas estão
afastadas por 10m, após dois segundos elas estão separadas por 5m e, após três segundos,
elas se encontram.
Portanto, a alternativa correta é a C: 3s.
Também podemos resolver esta questão utilizando o conceito de velocidade relativa.
Ao se moverem em sentidos opostos, a velocidade relativa entre as bolinhas A e B é igual
à soma dos módulos das velocidades de cada uma, resultando em 5m/s.
𝑉𝑟𝑒𝑙 = |𝑉𝐴| + |𝑉𝐵|
𝑉𝑟𝑒𝑙 = 2 + 3 = 5 𝑚/𝑠
Com uma distância relativa de 15m, podemos encontrar o tempo de encontro a partir da
relação abaixo:
𝑉 =
d
𝑡
3 =
15
𝑡
𝑡 =
𝑑
𝑉
=
15
5
= 3 𝑠
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 31
Gabarito: “C”
As duas primeiras formas de resolver, somente são indicadas se os corpos se moverem
em MRU. Se algum dos móveis se mover em MRUV ou qualquer outro movimento variável, o
melhor é utilizar a terceira resolução, que é a metodologia mais formal e adequada para resolver
problemas deste tipo.
A terceira maneira de resolver este mesmo problema, mais formalmente, é escrevendo a
equação horária da posição para cada uma das bolas.
Para isso, como vimos, precisamos definir um sistema de referência, um eixo X, horizontal,
com uma origem (o zero do eixo). A posição da origem vou escolher onde está a bola A
inicialmente. Esta posição inicial pode ser colocada em qualquer outra posição que se queira.
Com a origem sobre a bolinha A, a posição inicial da bolinha B vale 15m. Como as bolinhas
se movem em MRU, com as posições iniciais e as respectivas velocidades, então as equações
horárias ficam:
𝑋 = 𝑋𝑖 + 𝑉 ⋅ 𝑡
𝑋𝐴 = 0 + 2 ⋅ 𝑡
𝑋𝐵 = +15 + (−3) ⋅ 𝑡
A velocidade 𝑉𝐴 = +2 𝑚/𝑠 e a velocidade 𝑉𝐵 = −3 𝑚/𝑠. O sinal positivo indica um
movimento a favor do sentido de crescimento do referencial, enquanto que o sinal negativo indica
um movimento no sentido oposto ao do eixo de referências.
𝑋𝐴 = 2 ⋅ 𝑡
𝑋𝐵 = 15 − 3 ⋅ 𝑡
Com estas equações horárias, podemos calcular o tempo de encontro ao igualar as
posições 𝑋𝐴 e 𝑋𝐵. Escrever esta igualdade significa encontrar o instante de tempo em que as
posições das bolas A e B são as mesmas, ou seja, quando elas se encontram.
𝑋𝐴 = 𝑋𝐵
2 ⋅ 𝑡 = 15 − 3 ⋅ 𝑡
2 ⋅ 𝑡 + 3 ⋅ 𝑡 = 15
5 ⋅ 𝑡 = 15
X (m)
0 15
A B
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 32
𝑡 =
15
5
= 3 𝑠
Portanto, o tempo que leva para as duas bolas se encontrarem é de 3 segundos.
2.1.4 Túneis, Pontes, Ultrapassagens e Corpos Extensos
Problemas que envolvem corpos extensos passando por pontes, túneis ou ultrapassando
uns aos outros podem aparecer em nossas provas.
Já temos todas as ferramentas para resolver problemas deste tipo. Porém, precisamos
fazer alguns ajustes, pois, como os tamanhos dos corpos são relevantes para a solução do
problema, os comprimentos dos corpos geralmente acabam por incrementar o deslocamento.
Por exemplo, se um trem de 50m vai atravessar um túnel de 150m, além do tamanho do
túnel, o trem também precisa sair de dentro do túnel, tendo que se deslocar, além do tamanho
do túnel, o seu próprio comprimento. Ou seja, para um trem de 50m de comprimento atravessar
completamente um túnel de 150m de comprimento, ele precisa se deslocar 200m.
Esta mesma ideia vale para problemas semelhantes, como caminhões atravessando
pontes, caminhões ultrapassando caminhões, etc.
Corpos Extensos e Ultrapassagens
Em problemas em que o móvel tem tamanho comparável ao que ele
atravessa, seja uma ponte, um túnel, ou outro corpo grande, como
caminhões, trens navios, etc., para ultrapassar um objeto extenso, é
necessário que o corpo se desloque o tamanho do objeto mais o seu
próprio tamanho.
𝒅𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 = 𝑽𝒓𝒆𝒍 ⋅ 𝒕
𝑳𝒐𝒃𝒔𝒕á𝒄𝒖𝒍𝒐 + 𝑳𝒎ó𝒗𝒆𝒍 = 𝑽𝒓𝒆𝒍 ⋅ 𝒕
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 33
Exemplo: UNITAU
Uma motocicleta com velocidade constante de 20 m/s ultrapassa um trem de comprimento 100
m e velocidade 15 m/s. O deslocamento da motocicleta durante a ultrapassagem é:
a) 400 m.
b) 300 m.
c) 200 m.
d) 150 m.
e) 100 m.
Comentários
Para encontrar o deslocamento total da motocicleta em relação à estrada, precisamos do
tempo que levou a ultrapassagem.
O comprimento da moto é desprezível. Porém, o do trem, não! Como o trem tem 100mde
comprimento, a moto precisa se deslocar, em relação à estrada, 100m a mais que o trem, que
se move com velocidade igual a 20m/s no mesmo sentido que a motocicleta, que se move a
15m/s.
O tempo da ultrapassagem pode ser obtido a partir da velocidade relativa entre a moto e
o trem que é igual à diferença entre os módulos das respectivas velocidades da moto e do trem,
pois estão no mesmo sentido de movimento.
𝑉𝑟𝑒𝑙 = |𝑉𝑀𝑜𝑡𝑜| − |𝑉𝑇𝑟𝑒𝑚|
𝑉𝑟𝑒𝑙 = 20 − 15 = 5 𝑚/𝑠
𝑉 =
d
𝑡
𝑡 =
𝑑𝑟𝑒𝑙
𝑉𝑟𝑒𝑙
=
100
5
= 20𝑠
Como a moto levou 20s para ultrapassar o trem, o seu deslocamento total em relação à
estrada vale:
𝑑 = 𝑉 ⋅ 𝑡
𝑑 = 20 ⋅ 20 = 400 𝑚
Gabarito: “A”
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 34
Exemplo: UFSCAR/2004
Um trem carregado de combustível, de 120 m de comprimento, faz o percurso de Campinas até
Marília, com velocidade constante de 50 km/h. Este trem gasta 15 s para atravessar
completamente a ponte sobre o rio Tietê. O comprimento da ponte é:
a) 100,0 m.
b) 88,5 m.
c) 80,0 m.
d) 75,5 m.
e) 70,0 m.
Comentários
Para atravessar completamente uma ponte, o trem precisa percorrer o comprimento da
ponte somado com seu próprio comprimento. Assim, a distância total fica:
𝑑𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 120 + 𝐿𝑝𝑜𝑛𝑡𝑒
Como o trem se desloca com velocidade igual a 50𝑘𝑚/ℎ =
50
3,6
𝑚/𝑠 = 13,9 ≅ 14 𝑚/𝑠,
então o comprimento da ponte pode ser obtido, já que o tempo foi de 15s.
𝑑 = 𝑉 ⋅ 𝑡
120 + 𝐿𝑝𝑜𝑛𝑡𝑒 = 14 ⋅ 15
120 + 𝐿𝑝𝑜𝑛𝑡𝑒 = 210
𝐿𝑝𝑜𝑛𝑡𝑒 = 210 − 120
𝐿𝑝𝑜𝑛𝑡𝑒 = 90 𝑚
𝐿𝑝𝑜𝑛𝑡𝑒 ≅ 88,5 𝑚
Gabarito: “B”
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2.2. Movimento Retilíneo Uniformemente Variado- MRUV
O Movimento Retilíneo e Uniformemente Variado (MRUV) é caracterizado por uma
trajetória em linha reta com velocidade que varia constantemente, sempre à mesma taxa. Esta
“taxa” é a própria Aceleração.
Ao se manter em um movimento com velocidade que varia constantemente, sempre à
mesma taxa, a aceleração será, em cada caso, sempre a mesma, mas nunca zero. Se a
aceleração for nula, teremos um MRU. Com a aceleração sempre constante e diferente de zero,
podemos caracterizar o MRUV:
Todos os exercícios de MRUV podem ser resolvidos com uma ou mais destas quatro
equações acima. Calma que vou explicar cada uma delas. De primeira, eu sei, elas parecem
bem assustadoras. Mas te garanto que, até o final desta aula, você vai perder o medo delas!
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2.2.1 Casos de MRUV
Um corpo se encontra em movimento retilíneo uniformemente variado, em relação a um
referencial, quando sua velocidade variar linearmente, sob aceleração constante.
Este corpo pode, se partir do repouso, somente aumentar sua velocidade constantemente,
ou, se já estiver se movendo, pode somente aumentar sua velocidade constantemente ou, ainda,
se sua velocidade inicial for oposta à aceleração, irá reduzir sua velocidade, tendendo a parar e
inverter o sentido de seu movimento.
Caso 1: corpo, partindo do repouso, aumenta sua velocidade constantemente.
Caso 2: corpo já se move inicialmente e aumenta sua velocidade constantemente.
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Vamos supor que a aceleração, em todos estes casos, é igual a 𝑎 = +3𝑚/𝑠2 (o sinal
positivo indica que a aceleração está a favor do referencial escolhido). Uma aceleração igual a
+3m/s² significa que, a cada segundo, a velocidade deve aumentar 3m/s para o sentido positivo
do eixo de referências.
Ao partir do repouso, como no caso 1 (𝑉𝑖 = 0 𝑚/𝑠), após 1s, a velocidade variou 3m/s a
favor do referencial, assumindo o valor de 𝑉1 = +3𝑚/𝑠. Após mais um segundo, a velocidade
aumenta mais três valores, valendo 𝑉2 = +6𝑚/𝑠. Da mesma forma, após 3s de movimento, a
velocidade já vale 𝑉3 = +9𝑚/𝑠. E assim por diante.
No caso 2, vamos supor que a velocidade inicial vale 𝑉𝑖 = +2𝑚/𝑠. Após 1s, com a
aceleração igual a 𝑎 = +3𝑚/𝑠2, como a velocidade aumenta constantemente 3m/s a cada
segundo, a velocidade vale 𝑉1 = +5𝑚/𝑠. No instante igual a 2s, 𝑉2 = +8𝑚/𝑠. Em t=3s, 𝑉1 =
+11𝑚/𝑠. E assim por diante.
Caso 3: corpo já se move inicialmente, mas no sentido oposto à aceleração.
Nesse caso, vamos supor que a velocidade inicial vale 9m/s, mas no sentido oposto do
referencial adotado: 𝑉𝑖 = −9𝑚/𝑠. Submetido à aceleração igual a 𝑎 = +3𝑚/𝑠
2, esta velocidade
inicial, agora, irá sofrer uma redução, pois a aceleração “manda” a velocidade aumentar para o
lado positivo. Com a velocidade inicial apontando no sentido oposto, esta velocidade tende a
diminuir até zerar e, depois, começar a aumentar para o lado positivo (como no caso 1).
Após 1s do início do movimento, a velocidade reduz 3m/s, assumindo o valor de 𝑉1 =
−6𝑚/𝑠. No instante igual a 2s, 𝑉2 = −3𝑚/𝑠. Neste caso, após 3s, a velocidade zera (𝑉3 = 0 𝑚/𝑠).
Este é o instante que o móvel para de se mover, instantaneamente. Com a aceleração ainda
atuante, este repouso é instantâneo, somente indicando a inversão de sentido de propagação.
No instante igual a 4s, a velocidade assume o valor de 𝑉4 = +3𝑚/𝑠. Em t=5s, 𝑉5 = +6𝑚/𝑠.
Em t=6s, 𝑉6 = +9𝑚/𝑠. Em t=7s, 𝑉7 = +12𝑚/𝑠. E assim por diante.
Todos os exercícios de MRUV em nossas provas se encaixam em um desses três casos.
Então, é muito importante que você tenha, sempre, estes três casos em mente na hora de
interpretar um problema de cinemática.
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2.2.2 Gráficos e Equações
O MRUV é um movimento que se caracteriza por ter Aceleração constante. Assim, os
valores de Velocidade variam constantemente à mesma taxa, à mesma razão aritmética, em
cada intervalo fixo de tempo, em Progressão Aritmética.
Uma Progressão Aritmética se caracteriza por uma sequência de valores onde cada termo
é igual ao seu antecessor somado com um valor fixo, chamado de razão. Por exemplo, a uma
razão igual a +3, partindo de -9 (lembre-se do caso 3) a sequência fica:
{−9, −6, −3, 0, +3, +6, +9, +12, +15, +18 … }. Esta sequência é uma Progressão Aritmética de
razão igual a +3 e com o primeiro termo igual a -9.
Como no MRUV os valores de velocidade seguem uma Progressão Aritmética, onde a
aceleração é a razão na qual esses valores aumentam em cada intervalo fixo de tempo, podemos
utilizar a equação da média aritmética para a velocidade média no MRUV.
Assim, além da própria definição de Velocidade Média que vimos no capítulo anterior,
temos a da média aritmética das velocidades:
Com estas relações, podemos escrever a primeira equação para os deslocamentos no
MRUV.
Equação 1: Deslocamento e Velocidade Média.
Como vimos, os gráficos utilizados para as análises cinemáticas são os de Posição X
Tempo, Velocidade X Tempo e Aceleração X Tempo.
Para o caso de um móvel em repouso, com velocidade nula, e que assim permanece, ele
mantém sua posição sempre a mesma com o passar do tempo. Se representarmos isso
graficamente, teremos uma reta horizontal no gráfico Posição X Tempo.
Para os três casos do MRUV os gráficos de Posição X Tempo ficarão parabólicos e os de
Velocidade X Tempo ficarão retas, como vamos conferir na sequência.
𝑉𝑀é𝑑𝑖𝑎
𝑀𝑅𝑈𝑉
=
𝑑𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑡𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑉𝑀é𝑑𝑖𝑎
𝑀𝑅𝑈𝑉
=
𝑉𝑖 + 𝑉𝑓
2
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Caso 1: corpo, partindo do repouso, aumenta sua velocidade constantemente.
Caso 2: corpo já se move inicialmente e aumenta sua velocidade constantemente.
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Caso 3: corpo já se move inicialmente,mas no sentido oposto à aceleração.
No MRUV, como todos os gráficos de Posição X Tempo são parábolas, então a função
matemática adequada para descrever esse movimento é a de um polinômio de segundo grau,
do tipo
𝑦 = 𝑎 ⋅ 𝑥2 + 𝑏 ⋅ 𝑥 + 𝑐,
onde y é a variável dependente e x a independente.
Assim, podemos escrever a Equação Horária da Posição para o MRUV, onde x é a
posição do móvel no referencial definido pelo eixo X das posições, xi é a posição inicial, no tempo
igual a zero, Vi é a velocidade inicial do móvel, a é a aceleração e t é o instante de tempo.
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Assim, para se fazer a cinemática de um corpo que se move em MRUV, precisamos de
três informações: a posição inicial, a velocidade inicial e a aceleração. Ao conhecer a posição e
a velocidade de início e a aceleração do móvel, podemos escrever a função matemática que
descreve o movimento desse corpo, possibilitando predizer, a cada instante, a respectiva posição
do corpo.
Ao se escrever a Equação Horária do Movimento para um corpo, podemos dizer que
fizemos a cinemática para o corpo. Por isso que Cinemática é a descrição matemática de
movimentos. Com esta função pronta, podemos responder qualquer coisa sobre o movimento
de um corpo, como por onde e quando ele irá passar ou chegar em algum lugar, por exemplo,
além de poder dizer de onde veio, para onde vai, quanto tempo levou para chegar até aqui, etc.
Esta equação horária pode ser escrita de uma forma mais simplificada, pois o
deslocamento é igual à variação das posições: 𝑑 = ∆𝑥 = 𝑥𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 − 𝑥𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙. Assim, temos a
segunda equação pro MRUV, a equação horária para o deslocamento.
Equação 2: Equação Horária para o Deslocamento.
A terceira das quatro equações que veremos para o MRUV, é a equação horária para a
velocidade, que pode ser obtida a partir dos gráficos dos valores de velocidade com os tempos.
Gráfico Velocidade X Tempo para o Caso 1: corpo, partindo do repouso, aumenta
sua velocidade constantemente.
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Gráfico Velocidade X Tempo para o caso 2: corpo já se move inicialmente e aumenta
sua velocidade constantemente.
Gráfico Velocidade X Tempo para o Caso 3: corpo já se move inicialmente, mas no
sentido oposto à aceleração.
Veja que, embora os gráficos dos casos apresentados tenham declividade (aceleração)
positiva, os gráficos de Velocidade x Tempo podem se diferenciar pelo valor da velocidade inicial
e pelas declividades das retas, que podem ser crescentes ou decrescentes.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 43
Assim, podemos escrever a Equação Horária da Velocidade para o MRUV, onde V é a
velocidade instantânea do móvel no referencial definido, Vi é a velocidade inicial, no tempo igual
a zero, a é a aceleração do móvel, que é constante e diferente de zero, e t é o instante de tempo.
A equação horária da velocidade para o MRUV é a nossa terceira equação.
Equação 3: Equação Horária da Velocidade.
A quarta e última equação é chamada de Equação de Torricelli. Ela pode ser obtida ao se
isolar o t na equação 3 e substituir na equação 2.
𝑡 = (
𝑉𝑓 − 𝑉𝑖
𝑎
)
𝑑 = 𝑉𝑖 ⋅ (
𝑉𝑓 − 𝑉𝑖
𝑎
) +
𝑎 ⋅ (
𝑉𝑓 − 𝑉𝑖
𝑎
)
2
2
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𝑑 =
𝑉𝑖 ⋅ 𝑉𝑓 − 𝑉𝑖
2
𝑎
+
𝑎 ⋅ (𝑉𝑓
2 − 2 ⋅ 𝑉𝑓 ⋅ 𝑉𝑖 + 𝑉𝑖
2)
2 ⋅ 𝑎2
𝑑 =
𝑉𝑖 ⋅ 𝑉𝑓 − 𝑉𝑖
2
𝑎
+
(𝑉𝑓
2 − 2 ⋅ 𝑉𝑓 ⋅ 𝑉𝑖 + 𝑉𝑖
2)
2 ⋅ 𝑎
𝑑 =
𝑉𝑓
2 − 𝑉𝑖
2
2 ⋅ 𝑎
2 ⋅ 𝑎 ⋅ 𝑑 = 𝑉𝑓
2 − 𝑉𝑖
2
𝑉𝑓
2 = 𝑉𝑖
2 + 2 ⋅ 𝑎 ⋅ 𝑑
O interessante desta equação é a de que ela não tem o tempo explícito, presente nas três
equações anteriores.
Equação 4: Equação de Torricelli.
Com estas quatro equações, podemos resolver todo e qualquer problema de MRUV que
aparecer em nossas provas!
Todos os problemas de MRUV podem envolver, no máximo, cinco grandezas: velocidade
inicial, velocidade final, aceleração, deslocamento e tempo.
Se o problema envolver deslocamentos, velocidades iniciais, velocidades iniciais e
tempos, mas não informar nem perguntar sobre as acelerações, então, podemos utilizar
diretamente a equação 1. Se o problema envolver deslocamentos, velocidades iniciais, tempos
e acelerações, mas não informar nem perguntar sobre as velocidades finais, podemos utilizar a
equação 2. Se o problema envolver somente velocidades iniciais, finais, acelerações e tempos,
sem mencionar os deslocamentos, então vamos direto para a equação 3. Da mesma forma, se
o problema envolver todas as grandezas exceto os tempos, então usamos direto a equação 4, a
de Torricelli.
Perceba que a velocidade inicial está presente em todas as equações! Logo, se o
problema não informar a velocidade inicial, teremos que utilizar uma dessas quatro equações,
calcular a velocidade inicial para, então, poder seguir com a solução da questão.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 45
Equações para o MRUV
Exemplo: ENEM 2010 PPL
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 46
O trecho da música, de Lenine e Arnaldo Antunes (1999), ilustra a preocupação com o trânsito
nas cidades, motivo de uma campanha publicitária de uma seguradora brasileira. Considere dois
automóveis, A e B, respectivamente conduzidos por um motorista imprudente e por um motorista
consciente e adepto da campanha citada. Ambos se encontram lado a lado no instante inicial t=0
s, quando avistam um semáforo amarelo (que indica atenção, parada obrigatória ao se tomar
vermelho). O movimento de A e B pode ser analisado por meio do gráfico, que representa a
velocidade de cada automóvel em função do tempo.
As velocidades dos veículos variam com o tempo em dois intervalos: (I) entre os instantes 10 s
e 20 s; (II) entre os instantes 30 s e 40 s. De acordo com o gráfico, quais são os módulos das
taxas de variação da velocidade do veículo conduzido pelo motorista imprudente, em m/s2, nos
intervalos (I) e (II), respectivamente?
A) 1,0 e 3,0
B) 2,0 e 1,0
C) 2,0 e 1,5
D) 2,0 e 3,0
E) 10,0 e 30,0
Comentários
O motorista A aumenta sua velocidade rapidamente e depois, no intervalo II, freia
bruscamente. Portanto, ele é o motorista imprudente na questão.
Vamos agora calcular sua taxa de variação de velocidade (aceleração) em cada um dos
intervalos.
Intervalo I:
𝑎𝐼 =
Δ𝑣
Δt
=
𝑣 − 𝑣0
Δ𝑡
=
30 − 10
10
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 47
𝑎𝐼 = +2,0 𝑚/𝑠
2
Intervalo II:
𝑎𝐼𝐼 =
Δ𝑣
Δt
=
𝑣 − 𝑣0
Δ𝑡
=
0 − 30
10
𝑎𝐼𝐼 = −3,0 𝑚/𝑠
2
O sinal negativo indica o sentido da aceleração, que se opõe à velocidade positiva,
conforme apresentado no gráfico.
Gabarito: “D”
Exemplo: FUVEST
Um veículo parte do repouso em movimento retilíneo e acelera com aceleração escalar constante
e igual a 2,0 m/s2. Pode-se dizer que sua velocidade escalar e a distância percorrida após 3,0
segundos, valem, respectivamente:
a) 6,0 m/s e 9,0m;
b) 6,0m/s e 18m;
c) 3,0 m/s e 12m;
d) 12 m/s e 35m;
e) 2,0 m/s e 12 m.
Comentários
Como o veículo acelera sempre com a mesma aceleração, então temos um MRUV.
Sua velocidade inicial é zero, pois parte do repouso, acelera a uma taxa de 2,0m/s² e,
após um intervalo de tempo igual a 3s, precisamos calcular sua velocidade final e deslocamento.
A velocidade final pode ser obtida pela Equação Horária da Velocidade.
𝑉𝑓 = 𝑉𝑖 + 𝑎 ⋅ 𝑡
𝑉𝑓 = 0 + 2 ⋅ 3
𝑉𝑓 = 6 𝑚/𝑠
Já a distância pode ser obtida a partir do cálculo do deslocamento. Podemos utilizar a
Equação Horária para o Deslocamento.
𝑑 = 𝑉𝑖 ⋅ 𝑡 +
𝑎 ⋅ 𝑡2
2
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 48
𝑑 = 0 +
2 ⋅ 32
2
𝑑 = 9 𝑚
Gabarito: “A”
Exemplo: UFPA
Um ponto material parte do repouso em movimento uniformemente variado e, após percorrer 12
m, está animado de uma velocidade escalar de 6,0 m/s. A aceleração escalar do ponto material,
em m/s², vale:
a) 1,5
b) 1,0
c) 2,5
d) 2,0
e) n.d.a.
Comentários
Ao partir com velocidade inicial nula, em MRUV, percorrer 12m e atingir uma velocidade
final igual a 6,0m/s, a aceleração pode ser obtida a partir da Equação de Torricelli.
𝑉𝑓
2 = 𝑉𝑖
2 + 2 ⋅ 𝑎 ⋅ 𝑑
6,02 = 02 + 2 ⋅ 𝑎 ⋅ 12
36 = 0 + 24 ⋅ 𝑎
𝑎 =
36
24
= 1,5 𝑚/𝑠2
Gabarito: “A”
Exemplo: FEI -SP
No movimento retilíneo uniformemente variado, com velocidade inicial nula, a distância
percorrida é
a) diretamente proporcional ao tempo de percurso.
b) inversamente proporcional ao tempo de percurso.
c) diretamente proporcional ao quadrado do tempo de percurso.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 49
d) inversamente proporcional ao quadrado do tempo de percurso.
e) diretamente proporcional à velocidade.
Comentários
As distâncias percorridas por um móvel em Movimento Retilíneo Uniformemente Variado
são obtidas a partir dos cálculos dos deslocamentos.
A partir da Equação Horária para o Deslocamento no MRUV, podemos observar a relação
direta dos deslocamentos com os quadrados dos tempos.
𝑑 = 𝑉𝑖 ⋅ 𝑡 +
𝑎 ⋅ 𝑡2
2
A partir da Equação de Torricelli, podemos ver que os deslocamentos são diretamente
proporcionais aos quadrados das velocidades finais.
𝑉𝑓
2 = 𝑉𝑖
2 + 2 ⋅ 𝑎 ⋅ 𝑑
Gabarito: “C”
Exemplo: UFRGS 2017
(UFRGS - 2017) Um atleta, partindo do repouso, percorre 100 m em uma pista horizontal
retilínea, em 10 s, e mantém a aceleração constante durante todo o percurso. Desprezando a
resistência do ar, considere as afirmações abaixo, sobre esse movimento.
I - O módulo de sua velocidade média é 36 km/h.
II - O módulo de sua aceleração é 10 m/s².
III- O módulo de sua maior velocidade instantânea é 10 m/s.
Quais estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas III.
d) Apenas I e II.
e) I, II e III.
Comentários
O móvel partiu do repouso, Vi=0m/s, deslocou-se d=100m em um tempo de t=10s,
movendo-se sempre com aceleração constante, ou seja, em MRUV.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 50
I – CORRETA.
No MRUV, a velocidade média pode ser obtida por duas equações: pela média aritmética
das velocidades ou pela razão do deslocamento total e o respectivo tempo.
𝑉𝑚é𝑑𝑖𝑎
𝑀𝑅𝑈𝑉
=
𝑉𝑖 + 𝑉𝑓
2
𝑉𝑚é𝑑𝑖𝑎 =
𝑑𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑡𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
Como o deslocamento foi de 100m em um intervalo de tempo de 10s, então a velocidade
média fica:
𝑉𝑚é𝑑𝑖𝑎 =
100
10
= 10 𝑚/𝑠 = 36 𝑘𝑚/ℎ
II – INCORRETA.
A aceleração pode ser obtida a partir da Equação Horária para os deslocamentos no
MRUV.
𝑑 = 𝑉𝑖 ⋅ 𝑡 +
𝑎 ⋅ 𝑡2
2
100 = 0 ⋅ 10 +
𝑎 ⋅ 102
2
100 =
𝑎 ⋅ 100
2
200 = 𝑎 ⋅ 100
𝑎 = 2 𝑚/𝑠2
III – INCORRETA.
Ao partir do repouso e acelerar aumentando sua velocidade sempre em um mesmo
sentido, a maior velocidade se dará no final do movimento, após os 10s.
Esta velocidade pode ser obtida a partir da Equação Horária da Velocidade no MRUV.
𝑉𝑓 = 𝑉𝑖 + 𝑎 ⋅ 𝑡
𝑉𝑓 = 0 + 2 ⋅ 10
𝑉𝑓 = 20 𝑚/𝑠
Gabarito: “A”
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 51
2.3. Movimento de Queda Livre- MQL
O Movimento de Queda Livre é aquele que ocorre somente sob a ação da gravidade. Ou
seja, para corpos próximos à superfície da Terra, é o movimento que eles teriam sem qualquer
tipo de resistência, impedimento ou influência do ar ou qualquer outro possível agente.
A Queda Livre, aqui na Física, é diferente da queda livre dos paraquedistas! A queda livre
dos paraquedistas não é livre dos feitos do ar (ainda bem!). O ar fica cada vez mais relevante
em uma queda quanto maior for o objeto e mais rápido ele se mover. Assim, para corpos
pequenos, não muito leves, e em baixas velocidades, em alguns casos, os efeitos do ar podem
ser desprezados.
A queda somente sob o efeito da gravidade é igual para todos os corpos, pois a aceleração
de queda é a mesma para todos, fazendo com que variem suas velocidades a uma taxa chamada
de Aceleração de Queda Livre. Próximo à superfície da Terra, a aceleração de queda livre é
verticalmente para baixo e vale aproximadamente 10m/s².
Assim, dois corpos, abandonados de uma mesma altura, próximos à superfície da Terra,
submetidos à ação da gravidade, em um loca onde os efeitos do ar podem ser desprezados,
levam exatamente o mesmo tempo para atingir o solo, independentemente de suas massas,
formatos ou tamanhos.
Sim! É exatamente isso que você está pensando! Se não tiver o ar, tudo que for solto de
uma mesma altura, vai levar o mesmo tempo pra chegar no chão, mesmo que eles tenham
diferentes pesos.
Com o ar, os objetos mais densos e mais aerodinâmicos conseguem atingir velocidades
maiores durante suas quedas. Mas, sem o ar, estes fatores se tornam irrelevantes!
Portanto, os casos que temos para movimentos verticais em queda livre são exatamente
os mesmos que vimos para o MRUV. O Movimento de Queda Livre – MQL é um exemplo de
MRUV.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 52
Se um corpo é simplesmente abandonado com velocidade inicial zero, sua velocidade
simplesmente aumenta constantemente para baixo. Veja o caso abaixo.
Se o corpo for lançado inicialmente para baixo, sua velocidade aumenta constantemente.
Se um corpo for, inicialmente, lançado verticalmente para cima, sua velocidade irá diminuir
até parar e, a partir de então, aumentar para baixo.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 53
Não há novas equações para resolver problemas de queda livre, pois o MQL é um
exemplo de MRUV. Assim, todos os exercícios que envolvem lançamentos verticais e corpos em
queda livre podem ser resolvidos com as mesmas equações que já vimos para o MRUV.
Exemplo: ESTRATÉGIA VESTIBULARES 2020
Uma criança muito sapeca lança sua boneca da sacada de um prédio verticalmente para cima
com velocidade de 10m/s. O porteiro do prédio, no andar térreo, conseguiu observar que ela
atingiu o solo, com uma velocidade de 30m/s. Desconsidere qualquer tipo de efeito ou influência
do ar durante todo o movimento do objeto.
A partir do texto, pode-se afirmar que o tempo que a boneca levou para atingir a altura máxima
e o tempo total de voo foram, respectivamente
a) 1s e 3s.
b) 1s e 4s
c) 10s e 30s
d) 10s e 40s
e) 5s e 10s
Comentários
Como o movimento é de queda livre, podemos utilizar as equações do MRUV para
resolver o problema.
Para calcular o tempo até altura máxima e o tempo total, podemos utilizar
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 54
𝑉𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 + 𝑎 ⋅ 𝑡
Escolhendo um referencial positivo para cima, temos:
Tempo até altura máxima:
Dados: Vi=+10m/s a=g=-10m/s² Vf=-0m/s
0 = (+10) + (−10) ⋅ 𝑡𝑠𝑢𝑏𝑖𝑑𝑎
𝑡𝑠𝑢𝑏𝑖𝑑𝑎 =
+10
+10
= 1𝑠
Tempo total, desde o lançamento até bater no chão:
Dados: Vi=+10m/s a=g=-10m/s² Vf=-30m/s
(−30) = 10 + (−10) ⋅ 𝑡𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑡𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =
+40
+10
= 4𝑠
Gabarito: “B”
Exemplo: ESTRATÉGIA VESTIBULARES 2020
Uma criança muito sapeca lança sua boneca da sacada de um prédio verticalmente para cima
com velocidade de 10m/s. O porteiro do prédio, no andar térreo, conseguiu observar que ela
atingiu o solo, com uma velocidade de 30m/s. Desconsidere qualquer tipo de efeito ou influência
do ar durante todo o movimento do objeto.
A partir do texto, pode-se afirmar quea distância total percorrida pela boneca e a altura do
lançamento até a base do prédio foram, respectivamente
a) 40m e 20m.
b) 40m e 30m.
c) 45m e 40m.
d) 45m e 20m.
e) 50m e 40m
Comentários
Como o movimento é de queda livre, podemos utilizar as equações do MRUV para
resolver o problema.
Para calcular a distância total percorrida, temos que determinar o deslocamento até a
altura máxima e o deslocamento da altura máxima até o solo.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 55
𝑉𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙
2 = 𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
2 + 2 ⋅ 𝑎 ⋅ 𝑑
Escolhendo um referencial positivo para cima, temos:
Deslocamento até altura máxima:
Dados: Vi=+10m/s a=g=-10m/s² Vf=-0m/s
02 = (+10)2 + 2 ⋅ (−10) ⋅ 𝑑𝑠𝑢𝑏𝑖𝑑𝑎
0 = 100 − 20 ⋅ 𝑑𝑠𝑢𝑏𝑖𝑑𝑎
𝑑𝑠𝑢𝑏𝑖𝑑𝑎 =
−100
−20
= +5𝑚
Deslocamento na descida:
Dados: Vi=0m/s a=g=-10m/s² Vf=-30m/s
(−30)2 = 02 + 2 ⋅ (−10) ⋅ 𝑑𝑑𝑒𝑠𝑐𝑖𝑑𝑎
900 = 0 − 20 ⋅ 𝑑𝑑𝑒𝑠𝑐𝑖𝑑𝑎
𝑑𝑑𝑒𝑠𝑐𝑖𝑑𝑎 =
+900
−20
= −45𝑚
Assim, a distância total percorrida é igual à soma dos módulos destes dois deslocamentos.
Como a boneca subiu 5 metros e desceu 45 metros, a distância total percorrida foi de 50m.
A altura do lançamento é igual à diferença entre os dois valores acima, pois se a boneca
subiu 5 metros e desceu 45 metros, então a altura do lançamento foi de 40m.
Também podemos chegar neste mesmo resultado diretamente ao calcularmos o
deslocamento total:
Dados: Vi=+10m/s a=g=-10m/s² Vf=-30m/s
(−30)2 = (+10)2 + 2 ⋅ (−10) ⋅ 𝑑𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
900 = 100 − 20 ⋅ 𝑑𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑑𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =
+800
−20
= −40𝑚
Um deslocamento igual a -40m significa que o corpo está deslocado 40m no sentido
contrário ao referencial adotado. Como adotamos um referencial positivo para cima, então este
resultado nos indica que a posição final da boneca está deslocada 40m abaixo da posição inicial
de lançamento.
Gabarito: “E”
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 56
Salto a partir do Espaço
“No dia 14 de outubro de 2012, Felix Baumgartner saltou, jogando-se sobre o Novo México
da altitude de 38,97 km, batendo o recorde em altitude estabelecido em 16 de agosto de 1960
por Joseph Kittinger de 31,30 km. Outro recorde foi batido por Felix Baumgartner (apelidado
de Felix Fearless) durante a queda. Ele foi o primeiro paraquedista a se mover com velocidade
supersônica apenas usando a gravidade como propulsora. Atingiu, após uma queda de 11,1
km (a 27,8 km de altitude) em 50 s, a fantástica velocidade supersônica de 1363 km/h (379
m/s). O terceiro recorde batido neste salto foi o de extensão total de queda. Ele desceu 37,60
km em 9,0 min. O término da descida aconteceu no Novo México a 1,37 km de altitude.”
“... Outro recorde foi batido: o de maior tempo ou maior deslocamento vertical em queda livre
para um paraquedista. Durante cerca de 25 s o paraquedista se precipitou sofrendo uma
aceleração que, dentro dos limites de incerteza das medidas, coincide com a aceleração
gravitacional na região do salto fornecida pela International Gravity Formula.
Fonte: Revista Brasileira de Ensino de Física, Junho de 2015. A física no salto recorde de Felix
Baumgartner. Fernando Lang da Silveira. Instituto de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto
Alegre, RS, Brasil.
Veja que o gráfico Velocidade X Tempo com os dados iniciais do salto se encaixam quase
que perfeitamente em uma reta, até cerca de 25s. Uma reta, neste gráfico, indica um MRUV!
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 57
Laboratório de Vácuo da NASA e o Experimento de Galileu
A NASA (National Aeronautics and Space Administration - Administração Nacional da
Aeronáutica e Espaço), tem um laboratório que é a maior câmara de vácuo do mundo. Em
uma reportagem para a BBC World News, canal internacional de notícias, o físico e professor
da universidade de Manchester, na Inglaterra, Brian Cox, fez uma visita a este laboratório e
registrou uma demonstração de queda livre.
Uma bola de boliche e uma pena foram abandonados simultaneamente de uma mesma altura.
Na primeira tentativa, havia ar dentro da câmara e a bola de boliche chegou à base do
laboratório muito antes da pena.
Antes da segunda tentativa, a câmara foi fechada, isolada e evacuada, retirando-se quase
todo o ar de dentro da cúpula. Nesta situação, a ação do ar sobre a bola e sobre a pena ficou
praticamente desprezível. Assim, a bola e a pena foram abandonados e chegaram juntos na
base do laboratório, caindo lado-a-lado, em queda livre!
Fonte: Brian Cox visits the world's biggest vacuum | Human Universe – BBC.
https://www.youtube.com/watch?v=E43-CfukEgs
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 58
Queda da Pena e Martelo na Lua
“No final da última caminhada lunar da Apollo 15, o Comandante David Scott (foto acima) fez
uma demonstração ao vivo para as câmeras de televisão. Ele estendeu um martelo geológico
e uma pena e os largou ao mesmo tempo. Por estarem essencialmente no vácuo, não havia
resistência do ar e a pena caía na mesma velocidade do martelo, como Galileu concluíra
centenas de anos antes - todos os objetos soltos juntos caem na mesma velocidade,
independentemente da massa. O Controlador da Missão Joe Allen descreveu a demonstração
no ‘Relatório Científico Preliminar da Apollo 15’:
Durante os minutos finais da terceira atividade extraveicular, um breve experimento de
demonstração foi conduzido. Um objeto pesado (um martelo geológico de alumínio de 1,32
kg) e um objeto leve (uma pena de falcão de 0,03 kg) foram lançados simultaneamente da
mesma altura (aproximadamente 1,6 m) e caíram à superfície. Dentro da precisão da
liberação simultânea, os objetos foram observados passando pela mesma aceleração e
atingindo a superfície lunar simultaneamente, o que era um resultado previsto por uma teoria
bem estabelecida, mas um resultado ainda assim tranquilizador considerando tanto o número
de espectadores que testemunharam o experimento e o fato de que a jornada de volta para
casa foi baseada criticamente na validade da teoria particular que estava sendo testada. Joe
Allen, NASA SP-289, Apollo 15 Preliminary Science Report, Summary of Scientific Results, p.
2-11.”
Fonte: https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/lunar/apollo_15_feather_drop.html
Fonte: Apollo 15 Proves Galileo Correct.
https://www.youtube.com/watch?v=ZVfhztmK9zI
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 59
3) MOVIMENTOS BIDIMENSIONAIS
Neste capítulo iremos estudar dois movimentos bidimensionais: o lançamento horizontal
e o lançamento oblíquo.
Objetos lançados horizontalmente ou obliquamente têm movimentos que podem ser
decompostos, separados, em um movimento horizontal e outro vertical, em duas dimensões
perpendiculares: um MRU na horizontal e um MRUV (MQL) na vertical.
3.1. Lançamento Horizontal
Quando um objeto é lançado com uma velocidade inicial que é horizontal, sem qualquer
tipo de interferência do ar, ele continua avançando horizontalmente com esta mesma velocidade
ao mesmo tempo que cai, em queda livre, verticalmente, como se não tivesse sido jogado para
o lado. Ou seja, o fato dele avançar em MRU, horizontalmente, nada interfere no fato dele cair
sob a ação da gravidade. Veja o esquema abaixo!
A componente horizontal da velocidade do corpo lançado se mantém, pois não há
qualquer aceleração na horizontal. Já a componente vertical, inicialmente nula, aumenta para
baixo devido à ação da gravidade, que faz o corpo cair com velocidade variável.
Assim, podemos separar, definindo um eixo horizontal X e um eixo vertical Y e fazer uma
análise deste movimento como uma composição bidimensional de doismovimentos: um MRU
na horizontal e um MRUV na vertical.
A partir desta ideia, a velocidade do corpo lançado deve ser separada em duas
componentes: uma componente horizontal 𝑉𝑥 e uma componente vertical 𝑉𝑦. A componente 𝑉𝑥
se mantém constante durante todo o movimento. A componente 𝑉𝑦 é inicialmente zero e aumenta
para baixo conforme a taxa que a aceleração de queda impor.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 60
Além das velocidades, os deslocamentos e acelerações também podem ser decompostos,
de forma que, na horizontal, os deslocamentos em X ocorrem conforme um MRU, enquanto que
os deslocamentos verticais em Y ocorrem conforme o MRUV.
Assim podemos reescrever as equações para os dois eixos:
Exemplo: FUVEST 2020
Um drone voando na horizontal, em relação ao solo (como indicado pelo sentido da seta na
figura), deixa cair um pacote de livros. A melhor descrição da trajetória realizada pelo pacote de
livros, segundo um observador em repouso no solo, é dada pelo percurso descrito na
A) trajetória 1.
B) trajetória 2.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 61
C) trajetória 3.
D) trajetória 4.
E) trajetória 5.
Comentários
Ao soltar um pacote de livro com velocidade horizontal, o drone realiza um lançamento
horizontal.
Do ponto de vista de um observador em repouso no solo, o pacote de livros cai
verticalmente aumentando sua velocidade para baixo ao mesmo tempo em que avança
lateralmente no mesmo sentido do movimento do drone (para a direita).
O resultado da composição destes dois movimentos de queda e avanço horizontal se
aproxima do trajeto indicado pela linha 4.
Gabarito: “D”
Exemplo: UNIC-MT
Considere uma pedra sendo lançada horizontalmente do alto de um edifício de 125,0 m de altura,
em um local onde o módulo da aceleração da gravidade é igual a 10 m/s2 e tendo um alcance
horizontal igual a 10,0 m. Nessas condições, conclui-se que a velocidade com que a pedra foi
lançada, em m/s, é igual a
A) 2
B) 3
C) 4
D) 5
E) 6
Comentários
Ao se desconsiderar qualquer tipo de efeito que possa ser causado pelo ar, temos que os
avanços horizontais ocorrem em MRU, enquanto que os deslocamentos verticais ocorrem em
MRUV, em queda livre.
Como o lançamento e horizontal, a velocidade de lançamento é igual à velocidade
horizontal.
Podemos definir um sistema de referências com um eixo X, horizontal e com crescimento
no mesmo sentido da velocidade de lançamento, e um eixo Y, vertical e com crescimento para
cima.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 62
O tempo que o corpo fica avançando horizontalmente é mesmo tempo de queda. Assim,
podemos calcular o tempo de queda pela seguinte relação:
𝑑𝑦 = 𝑉𝑖𝑦 ⋅ 𝑡 +
𝑎𝑦 ⋅ 𝑡
2
2
O objeto se deslocou 125m para baixo submetido à aceleração da gravidade, também
para baixo, igual a 10m/s². Estes valores devem entrar negativos na equação, pois foi escolhido
um sistema referencial vertical e crescente para cima.
−125 = 0 ⋅ 𝑡 +
(−10) ⋅ 𝑡2
2
−125 = −
10 ⋅ 𝑡2
2
−125 = −5 ⋅ 𝑡2
𝑡2 =
125
5
𝑡2 = 25
𝑡 = 5 𝑠
Como o corpo levou 5s para atingir o solo, caindo verticalmente, então a velocidade inicial
do lançamento horizontal pode ser determinada a partir da relação abaixo:
𝑑𝑥 = 𝑉𝑥 ⋅ 𝑡
10 = 𝑉𝑥 ⋅ 5
𝑉𝑥 =
10
5
𝑉𝑥 = 2 𝑚/𝑠
Gabarito: “A”
Exemplo: CEFET-MG
Um avião está levando suprimentos para pessoas que se encontram ilhadas numa determinada
região. Ele está voando horizontalmente a uma altitude de 720 m acima do solo e o com
velocidade constante de 80 m/s. Uma pessoa no interior do avião é encarregada de soltar a caixa
de suprimentos, em um determinado momento, para que ela caia junto às pessoas.
Desprezando a resistência do ar e considerando a aceleração da gravidade igual a 10
m/s2, a que distância horizontal das pessoas, em metros, deverá ser solta a caixa?
A) 80
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 63
B) 720
C) 960
D) 1200
Comentários
A velocidade inicial do lançamento da caixa é a mesma que a do avião: 80m/s,
configurando um lançamento horizontal.
Assim, o avanço horizontal da caixa, após se desprender do avião, ocorre com velocidade
constante, enquanto que a queda livre da caixa ocorre com velocidade que aumenta, na vertical,
conforme a aceleração da gravidade.
O tempo que o corpo fica avançando horizontalmente é mesmo tempo de queda. Assim,
podemos calcular o tempo de queda pela seguinte relação:
𝑑𝑦 = 𝑉𝑖𝑦 ⋅ 𝑡 +
𝑎𝑦 ⋅ 𝑡
2
2
O objeto se deslocou 720m para baixo submetido à aceleração da gravidade, também
para baixo, igual a 10m/s². Estes valores devem entrar negativos na equação, pois foi escolhido
um sistema referencial vertical e crescente para cima.
−720 = 0 ⋅ 𝑡 +
(−10) ⋅ 𝑡2
2
−720 = −
10 ⋅ 𝑡2
2
−720 = −5 ⋅ 𝑡2
𝑡2 =
720
5
𝑡2 = 144
𝑡 = 12 𝑠
Como a caixa levou 12s para atingir o solo, caindo verticalmente, então o alcance
horizontal fica:
𝑑𝑥 = 𝑉𝑥 ⋅ 𝑡
𝑑𝑥 = 80 ⋅ 12
𝑑𝑥 = 960 𝑚
Gabarito: “C”
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 64
3.2. Lançamento Oblíquo
O lançamento oblíquo de corpos sob ação exclusivamente da gravidade faz com que
eles tenham um movimento com uma trajetória parabólica, curvilínea, que pode ser decomposta
em duas componentes: uma vertical e outra horizontal.
Na vertical, o movimento é o de queda livre, com aceleração constante, verticalmente para
baixo, fazendo as componentes verticais de velocidade diminuam se forem para cima e
aumentem para baixo. Na horizontal, o movimento é uniforme, com aceleração nula, onde o
corpo simplesmente avança com componente de velocidade constante.
Portanto, enquanto o corpo sobe e desce em movimento de queda livre com aceleração
constante (em MRUV), ele avança horizontalmente com velocidade constante (MRU).
Ao ser lançado com diferentes ângulos oblíquos, um corpo pode ter diferentes alcances,
além de atingir diferentes alturas máximas. O esquema abaixo apresenta diferentes trajetórias
para um corpo lançado com mesmos valores de velocidade, mas com diferentes ângulos. Veja
que o maior alcance horizontal se dá com um ângulo de 45°.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 65
Assim como fizemos para o lançamento horizontal, aqui também podemos separar,
definindo um eixo horizontal X e um eixo vertical Y e fazer uma análise deste movimento como
uma composição bidimensional de dois movimentos: um MRU na horizontal e um MRUV na
vertical.
A partir desta ideia, a velocidade do corpo lançado deve ser separada em duas
componentes: uma componente horizontal 𝑉𝑥 e uma componente vertical 𝑉𝑦. A componente 𝑉𝑥
se mantém constante durante todo o movimento. A componente 𝑉𝑦 diminui, se for para cima, e
aumenta para baixo conforme a taxa que a aceleração de queda impor.
Além das velocidades, os deslocamentos e acelerações também ficam decompostos, de
forma que, na horizontal, os deslocamentos em X ocorrem conforme um MRU, enquanto que os
deslocamentos verticais em Y ocorrem conforme o MRUV.
Assim podemos reescrever as equações para os dois eixos:
As componentes verticais e horizontais da velocidade podem ser determinadas a partir da
decomposição vetorial
3.2.1 Decomposição Vetorial
As componentes de uma grandeza vetorial podem ser determinadas com o uso da
geometria.
Este método funciona para qualquer grandeza vetorial, como deslocamentos, velocidades,
acelerações e forças, por exemplo.
O vetor original e suas componentes perpendiculares acabam formando um triângulo
retângulo, de forma que o vetor original ocupa o lugar da hipotenusa, enquanto que suas duas
componentes ocupam os lugares dos catetos.t.me/CursosDesignTelegramhub
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As relações entre o vetor e seus catetos são dadas ao se utilizar o Teorema de Pitágoras
e ao se escrever o seno e o cosseno para um ângulo indicado.
Assim, qualquer problema de lançamento oblíquo pode ser resolvido com as seguintes
relações:
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Exemplo: CESGRANRIO 2012
Um objeto é lançado a partir da origem de um sistema de coordenadas, com velocidade inicial
de 8,0 m/s, fazendo um ângulo de 60 graus em relação à horizontal. O alcance do objeto lançado,
em metros, é de:
Dados: g = 10,0 m/s²
√3 = 1,7
√2 = 1,4
a) 2,8
b) 4,0
c) 5,4
d) 11,2
Comentários
Em um lançamento oblíquo, temos um movimento composto, na vertical, por um
movimento de queda livre, com aceleração constante, em MRUV, e verticalmente para baixo,
fazendo com que a componente vertical da velocidade diminua, se forem para cima, e aumente
para baixo. Na horizontal, o movimento é uniforme, com aceleração nula, em MRU, onde o corpo
simplesmente avança com componente de velocidade constante.
Portanto, enquanto o corpo sobe e desce em movimento de queda livre com aceleração
constante (em MRUV), ele avança horizontalmente com velocidade constante (MRU).
Assim, o alcance horizontal do objeto lançado somente sob a ação da gravidade
(suposição importante não mencionada no enunciado), pode ser determinado pela seguinte
equação:
𝑑𝑥 = 𝑉𝑥 ⋅ 𝑡
Então, primeiramente, precisamos calcular as componentes da velocidade inicial.
𝑉𝑖𝑥 = 𝑉𝑖 ⋅ cos 𝜃 = 8 ⋅ cos 60° = 8 ⋅
1
2
= 4 𝑚/𝑠
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𝑉𝑖𝑦 = 𝑉𝑖 ⋅ sen 𝜃 = 8 ⋅ sen 60° = 8 ⋅
√3
2
= 4 ⋅ √3 𝑚/𝑠
O tempo que o corpo fica avançando horizontalmente é mesmo tempo de subida e
descida. Assim, podemos calcular o tempo total pela seguinte relação:
𝑉𝑓𝑦 = 𝑉𝑖𝑦 + 𝑎𝑦 ⋅ 𝑡
Assumindo-se um eixo de referência positivo para cima, temos:
−4 ⋅ √3 = +4 ⋅ √3 + (−10) ⋅ 𝑡𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
−8 ⋅ √3 = −10 ⋅ 𝑡𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑡𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 =
8 ⋅ √3
10
𝑠
Portanto, o alcance horizontal fica:
𝑑𝑥 = 𝑉𝑥 ⋅ 𝑡
𝑑𝑥 = 4 ⋅
8 ⋅ √3
10
= 3,2 ⋅ √3 = 3,2 ⋅ 1,7 = 5,44 𝑚
Gabarito: “C”
Exemplo: UFRGS 2020
Dois projéteis são disparados simultaneamente no vácuo, a partir da mesma posição no solo,
com ângulos de lançamento diferentes, 𝜃1 < 𝜃2, conforme representa a figura abaixo.
Os gráficos a seguir mostram, respectivamente, as posições verticais y como função do tempo t,
as posições horizontais x como função do tempo t e as posições verticais y como função das
posições horizontais x, dos dois projéteis.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 69
Analisando os gráficos, pode-se afirmar que
I - o valor inicial da componente vertical da velocidade do projétil 2 é maior do que o valor inicial
da componente vertical da velocidade do projétil 1.
II - o valor inicial da componente horizontal da velocidade do projétil 2 é maior do que o valor
inicial da componente horizontal da velocidade do projétil 1.
III- os dois projéteis atingem o solo no mesmo instante.
Quais estão corretas?
A) Apenas I.
B) Apenas II.
C) Apenas I e III.
D) Apenas II e III.
E) I, II e III.
Comentários
I – CORRETA.
A componente vertical da velocidade inicial do projétil 2 é maior que a componente do
projétil 1 porque ele atinge maior altitude.
Quanto maior a componente vertical par cima da velocidade de lançamento de um projétil,
maior e a altura que ele pode atingir.
II – INCORRETA.
O valor inicial da componente horizontal da velocidade do projétil 2 é MAIOR que a do
projétil 1.
III – INCORRETA.
Como o ângulo de lançamento do projétil 1 é menor, então sua velocidade de lançamento
é maior horizontalmente que verticalmente, o que faz com que o projétil 2 atinja uma altura menor
que o projétil 2, embora este fique mais tempo no ar, atingindo o mesmo alcance horizontal.
Assim, o projétil 2 atinge o solo depois do projétil 1.
Gabarito: “A”
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4) MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME
O Movimento Circular Uniforme (MCU) se caracteriza por ter uma trajetória circular
percorrida com rapidez constante.
Para que um corpo mantenha uma trajetória circular, é necessário que exista (nem que
seja uma componente) uma aceleração perpendicular à direção da velocidade. Uma componente
de aceleração perpendicular sobre uma velocidade faz com que ela sofra um desvio, uma
mudança de direção.
Uma aceleração na mesma direção e sentido de uma velocidade a faz somente aumentar.
Uma aceleração na mesma direção e no sentido oposto ao da velocidade a faz reduzir. Assim,
uma aceleração perpendicular à velocidade, não a aumenta nem a reduz, mas somente a faz
virar.
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Logo, o MCU é um movimento acelerado, cuja aceleração é sempre perpendicular à
velocidade, variando sua direção, mas não modificando seu valor. Portanto, o móvel mantém
sua rapidez ao percorrer a trajetória, que será circular de raio R. Veja o esquema que segue.
A cinemática de um corpo em MCU envolve, cinco grandezas principais: Período,
Frequência, Velocidade Linear ou Tangencial, Velocidade Angular e Aceleração Centrípeta.
Como veremos, as características de um Movimento Circular Uniforme são as seguintes:
4.1. Período e Frequência
O Movimento Circular Uniforme é periódico, repetitivo, de forma que cada volta realizada
é idêntica a suas antecessoras e será idêntica às próximas.
Então, podemos definir o Período 𝑇 de um movimento circular como o tempo necessário
para que um móvel complete uma volta, realizando uma revolução completa.
Já a quantidade de rotações que ocorrem em um determinado período de tempo é
denominada Frequência, representada por 𝑓.
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Assim, podemos escrever estas duas definições matematicamente a partir das relações
que seguem, bem como a relação entre elas.
O período T é dado em segundos (no SI), ou em minutos, horas, dias, etc. Como a
frequência é o inverso do período, sua unidade é dada em
1
𝑠
, ou
1
𝑚𝑖𝑛
, ou, ainda,
1
ℎ
. A unidade do
SI
1
𝑠
= 𝐻𝑧, indicando uma quantidade de rotações por segundo.
É bastante comum a utilização da frequência em rotações por minuto 𝑟𝑝𝑚, onde 1 𝐻𝑧 =
60 𝑟𝑝𝑚.
Frequência em Hz e RPM
Um corpo em Movimento Circular Uniforme que realiza 1 rotação em
um segundo (1Hz), realiza 60 rotações em um minuto (60rpm), pois
um minuto tem 60 segundos.
𝟏 𝑯𝒛 = 𝟔𝟎 𝒓𝒑𝒎
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4.2. Velocidade Linear
A Velocidade Linear é definida pela razão entre o deslocamento linear e o tempo. De
maneira análoga, como veremos na próxima sessão, a Velocidade Angular é definida pela razão
entre o deslocamento angular e o tempo.
Deslocamento angular é uma medida, em ângulo, de quanto um móvel em trajetória
circular gira. Uma volta completa tem a medida de 360°, que se equivale a 2π radianos. O radiano
é a unidade padrão no Sistema Internacional (SI) para o deslocamento angular.
Sabemos que um móvel, em MCU, ao completar um ciclo ou uma volta, executa um
deslocamento angular de 360°, que se equivale a um ângulo de 2𝜋 radianos, no tempo definido
de um período 𝑇.
A distância percorrida por um móvel ao completar uma volta completa é exatamente igual
ao comprimento da borda da circunferência de raio R, dada por 2 ⋅ 𝜋 ⋅ 𝑅.
Esta velocidade pode serchamada de Velocidade Linear ou de Velocidade Tangencial.
Em alguns exercícios, esta velocidade pode ser chamada, também, de Velocidade “Escalar”.
Para indicar o valor da Velocidade Tangencial, o mais adequado seria o de chama-la de Rapidez
Linear, pois ela indica o quão rápido o móvel percorre a linha da sua trajetória circular.
Assim, podemos determinar o valor da Velocidade Linear pela razão da distância
percorrida em linha pelo respectivo tempo. Como o Movimento Circular Uniforme é repetitivo e
periódico, onde todas as voltas são idênticas, também podemos determinar o valor desta
velocidade a partir da razão do comprimento da trajetória circular pelo Período 𝑇, que é
exatamente o tempo de uma volta completa. Além dessa relação, como a Frequência 𝑓 é igual
ao inverso do Período, também podemos escrever uma terceira relação, conforme apresentado
abaixo.
𝜃 = 360° = 2𝜋 𝑟𝑎𝑑
𝜃
𝑅
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4.3. Velocidade Angular
A Velocidade Angular é definida pela razão entre o deslocamento angular 𝜃 e o tempo t.
Ela indica o quão rápido o móvel “varre” ângulos enquanto se move em torno do centro de sua
trajetória circular.
Como o Movimento Circular Uniforme é repetitivo e periódico, onde todas as voltas são
idênticas, também podemos determinar o valor desta velocidade a partir da razão do
deslocamento angular de uma volta completa, que é igual a 2𝜋, pelo Período 𝑇. Além dessa
relação, como a Frequência 𝑓 é igual ao inverso do Período, também podemos escrever uma
terceira relação, conforme apresentado abaixo.
O símbolo 𝜔, é uma letra do alfabeto grego chamada de ômega, assim como a letra theta
𝜃, que também é deste mesmo alfabeto.
Para indicar o valor da Velocidade Angular, o mais adequado seria o de chama-la de
Rapidez Angular, pois ela indica o quão rápido o móvel percorre ângulos em sua trajetória
circular.
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4.3.1 Relação entre Velocidade Linear e Angular
Enquanto a Velocidade Linear indica o quão rápido o móvel percorre distâncias em linha,
a Velocidade Angular indica o quão rápido o móvel percorre distâncias em ângulo.
Ao compararmos as equações para as velocidades Linear e Angular, podemos perceber
que ao multiplicarmos a Velocidade Angular pelo raio R da trajetória, temos a Velocidade Linear.
Veja as relações abaixo.
Exemplo: UECE 2019
Um disco, do tipo DVD, gira com movimento circular uniforme, realizando 30 𝑟𝑝𝑚. A velocidade
angular dele, em 𝑟𝑎𝑑/𝑠, é
A) 30 𝜋 B) 2 𝜋 C) 𝜋 D) 60 𝜋
Comentários
O valor da Velocidade Angular pode ser obtido a partir das relações que seguem.
𝜔 =
2 ∙ 𝜋
𝑇
= 2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑓
Como o DVD gira em MCU com frequência de 30rpm, que significa que ele completa 30
voltas no intervalo de um minuto (60s), então, temos que:
𝑓 = 30 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜 = 30 𝑟𝑝𝑚
Um corpo em Movimento Circular Uniforme que realiza 1 rotação em um segundo (1Hz),
realiza 60 rotações em um minuto (60rpm), pois um minuto tem 60 segundos.
1 𝐻𝑧 = 60 𝑟𝑝𝑚
Assim, a frequência fica:
f𝑏 = 30 𝑟𝑝𝑚 ∙
1 𝐻𝑧
60 𝑟𝑝𝑚
= 30 𝑟𝑝𝑚 ∙
1 𝐻𝑧
60 𝑟𝑝𝑚
= 0,5 𝐻𝑧
A velocidade angular 𝜔 pode ser calculada pela sua expressão em função da frequência
𝑓.
𝜔 = 2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑓 = 2 ∙ 𝜋 ∙ 0,5 = 𝜋 𝑟𝑎𝑑/𝑠
Gabarito: “C”
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Exemplo: MACK-SP
Devido ao movimento de rotação da Terra, uma pessoa sentada sobre a linha do Equador tem
velocidade escalar, em relação ao centro da Terra, igual a:
Adote: Raio equatorial da Terra = 6 300 km e π =22/7.
A) 2250 Km/h
B) 1650 Km/h
C) 1300 Km/h
D) 980 Km/h
E) 460 Km/h
Comentários
O valor da Velocidade Linear pode ser obtido a partir das relações que seguem.
𝑉 =
2 ∙ 𝜋 ⋅ 𝑅
𝑇
= 2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑅 ⋅ 𝑓
Com o raio equatorial da Terra e o período de 24h, temos:
𝑉 =
2 ∙
22
7 ⋅ 6300
24
𝑉 = 1650 𝑘𝑚/ℎ
Gabarito: “B”
Exemplo: UFPR
Um ponto em movimento circular uniforme descreve 15 voltas por segundo em uma
circunferência de 8,0 cm de raio. A sua velocidade angular, o seu período e a sua velocidade
linear são, respectivamente:
a) 20 rad/s; (1/15) s; 280 π cm/s
b) 30 rad/s; (1/10) s; 160 π cm/s
c) 30 π rad/s; (1/15) s; 240 π cm/s
d) 60 π rad/s; 15 s; 240 π cm/s
e) 40 π rad/s; 15 s; 200 π cm/s
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 77
Comentários
O valor da Velocidade Angular pode ser obtido a partir das relações que seguem.
𝜔 =
2 ∙ 𝜋
𝑇
= 2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑓
Com uma frequência igual a 15Hz, a velocidade angular fica:
𝜔 = 2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑓
𝜔 = 2 ∙ 𝜋 ∙ 15
𝜔 = 30 ∙ 𝜋 𝑟𝑎𝑑/𝑠
Como o período é igual ao inverso da frequência, temos:
𝑇 =
1
𝑓
𝑇 =
1
15
𝑠
O valor da Velocidade Linear pode ser obtido a partir das relações que seguem.
𝑉 =
2 ∙ 𝜋 ⋅ 𝑅
𝑇
= 2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑅 ⋅ 𝑓
Com um raio de 8,0cm e frequência igual a 15s, temos:
𝑉 = 2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑅 ⋅ 𝑓
𝑉 = 2 ∙ 𝜋 ∙ 8 ⋅ 15
𝑉 = 240 ⋅ 𝜋 𝑐𝑚/𝑠
Gabarito: “C”
4.4. Aceleração do Movimento Circular Uniforme
A aceleração no Movimento Circular Uniforme faz com que a Velocidade Tangencial sofra
uma variação de direção, sem modificar seu módulo. Para tal efeito, a aceleração deve ser
sempre perpendicular à Velocidade Tangencial, apontando sempre para o centro da trajetória.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 78
Por estar apontando sempre para o centro da trajetória, esta aceleração pode ser
chamada de Aceleração Centrípeta (para o centro), ou de Aceleração Radial (na direção do raio).
Ela pode ser calculada por meio do produto entre as velocidades angular e tangencial.
O Movimento Circular Uniforme tem somente aceleração centrípeta, pois o móvel se move
com valor de velocidade constante, mas, varia constantemente sua direção. Ou seja, a
aceleração centrípeta varia somente a direção da velocidade, não modificando seu valor.
OBS: Movimentos circulares podem ter acelerações tangenciais e, também, acelerações
angulares. A aceleração tangencial tem módulo igual à variação temporal do valor da
velocidade linear, enquanto que a aceleração angular é definida pela razão da variação da
velocidade angular no tempo. No MCU, estas acelerações são nulas, pois a Velocidade
Linear não varia seu módulo e a Velocidade Angular é sempre constante.
Portanto, a Aceleração Centrípeta é o vetor que aponta para o centro da trajetória circular,
seja de uma circunferência ou de um arco de circunferência. Um corpo que se move em MCU
tem sua aceleração tangencial nula, porém sua aceleração centrípeta não é nula. A
aceleração centrípeta é responsável por variar somente a direção do vetor velocidade.
Ao apontar sempre para o centro da trajetória, a Aceleração Centrípeta tem módulo
constante, porém direção variável.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 79
Exemplo: UEMG 2018
Em uma viagem a Júpiter, deseja-se construir uma nave espacial com uma seção rotacional para
simular, por efeitos centrífugos, a gravidade. A seção terá um raio de 90 metros. Quantas
rotações por minuto (RPM) deverá ter essa seção para simular a gravidade terrestre? (considere
g = 10 m/s²).
A) 10/π
B) 2/π
C) 20/π
D) 15/π
Comentários
Para simular a gravidade terrestre, a plataforma rotacional da nave deve ter o valor de sua
aceleração centrípeta igual a 𝑔 = 10 𝑚/𝑠2 em sua extremidade, que tem raio igual a 90m.
O valor da Aceleração Centrípeta pode ser obtido a partir das relações que seguem.
𝑎 = 𝜔 ⋅ 𝑉 = 𝜔2 ∙ 𝑅 =
𝑉2
𝑅
O valor da Velocidade Angular pode ser obtido a partir das relações que seguem.
𝜔 =
2 ∙ 𝜋
𝑇
= 2 ∙𝜋 ∙ 𝑓
Assim, podemos escrever:
𝑎 = (2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑓)2 ∙ 𝑅
10 = (2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑓)2 ∙ 90
1 = 22 ∙ 𝜋2 ∙ 𝑓2 ∙ 9
1
4 ⋅ 𝜋2 ⋅ 9
= 𝑓2
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 80
𝑓 = √
1
4 ⋅ 𝜋2 ⋅ 9
𝑓 =
1
2 ⋅ 𝜋 ⋅ 3
𝑓 =
1
6 ⋅ 𝜋
𝐻𝑧
Um corpo em Movimento Circular Uniforme que realiza 1 rotação em um segundo (1Hz),
realiza 60 rotações em um minuto (60rpm), pois um minuto tem 60 segundos.
1 𝐻𝑧 = 60 𝑟𝑝𝑚
Assim, a frequência fica:
𝑓 =
60
6 ⋅ 𝜋
=
10
𝜋
𝑟𝑝𝑚
Gabarito: “A”
Exemplo: ENEM 2009
O Brasil pode se transformar no primeiro país das Américas a entrar no seleto grupo das nações
que dispõem de trens-bala. O Ministério dos Transportes prevê o lançamento do edital de
licitação internacional para a construção da ferrovia de alta velocidade Rio-São Paulo. A viagem
ligará os 403 quilômetros entre a Central do Brasil, no Rio, e a Estação da Luz, no centro da
capital paulista, em uma hora e 25 minutos.
Disponível em: http://oglobo.globo.com. Acesso em: 14 jul. 2009.
Devido à alta velocidade, um dos problemas a ser enfrentado na escolha do trajeto que será
percorrido pelo trem é o dimensionamento das curvas. Considerando-se que uma aceleração
lateral confortável para os passageiros e segura para o trem seja de 0,1 𝑔, em que 𝑔 é a
aceleração da gravidade (considerada igual a 10 𝑚/𝑠2), e que a velocidade do trem se mantenha
constante em todo o percurso, seria correto prever que as curvas existentes no trajeto deveriam
ter raio de curvatura mínimo de, aproximadamente,
A) 80 m.
B) 430 m.
C) 800 m.
D) 1600 m.
E) 6400 m.
Comentários
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 81
A partir da distância fornecida pelo enunciado, e do tempo do trajeto, podemos calcular a
velocidade do trem:
𝑑 = 403 𝑘𝑚
∆𝑡 = 1,0 ℎ + 25 min = 1,0 ℎ +
25
60
ℎ = 1,42 ℎ
Assim:
𝑉 =
𝑑
∆𝑡
𝑉 =
403 𝑘𝑚
1,42 ℎ
= 283,8 𝑘𝑚/ℎ
𝑉 =
283,8
3,6
𝑚/𝑠 = 78,8 𝑚/𝑠
Assim, aceleração na curva fica:
𝑎𝑐𝑝 =
𝑉2
𝑅
0,1 ⋅ 𝑔 =
𝑉2
𝑅
0,1 ⋅ 10 =
(78,8)2
𝑅
𝑅 ≅ 6209 𝑚
A alternativa mais próxima desde resultado é 6400 𝑚.
Gabarito: “E”
4.5. Movimentos Circulares Acoplados
Existe uma infinidade de aplicações práticas e cotidianas da Cinemática Rotacional. O
principal exemplo é a transmissão de movimentos entre eixos, engrenagens, roletes e roldanas,
como as que podemos encontrar em bicicletas, relógios, motores, caixas de câmbio, máquinas
agrícolas, robôs, maquinário industrial, etc.
Estas transmissões de movimentos podem ocorrer através de dois tipos de acoplamentos:
pelo eixo, ou pela borda.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 82
Um acoplamento pelo eixo faz com que os dois sistemas rotacionais tenham iguais
Velocidades Angulares, pois eles rotacionam seguindo o movimento do eixo. Assim, quando o
eixo completa uma volta, tudo que estiver acoplado a ele também completa, fazendo com que
todos tenham iguais períodos de rotação e, logo, iguais frequências.
Com iguais velocidades angulares, quanto mais afastado do eixo estiver um ponto, maior
será sua velocidade linear.
Já um acoplamento pela borda, faz com que os dois sistemas rotacionais tenham iguais
Velocidades Tangenciais. Nesta condição, a velocidade angular de cada elemento acaba
dependendo do seu tamanho, de forma que o rotor de maior raio tem menor rapidez angular e
menor frequência de rotação, levando maior tempo para completar uma volta.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 83
Exemplo: UFRGS 2013
A figura apresenta esquematicamente 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 .
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 84
Comentários
A catraca B e a roda R giram acopladas pelo mesmo eixo, enquanto que a catraca B e a
coroa A estão acoplados pela borda, através da correia.
Assim, a catraca B e a roda R possuem iguais velocidades angulares.
𝜔𝐵 = 𝜔𝑅
A estarem acoplados pela borda, a catraca B e a coroa A possuem iguais velocidades
lineares.
𝑉𝐵 = 𝑉𝐴
Como 𝑉 = 𝜔 ⋅ 𝑅, então podemos escrever:
𝜔𝐵 ⋅ 𝑅𝐵 = 𝜔𝐴 ⋅ 𝑅𝐴
Como 𝑅𝐴 > 𝑅𝐵, então temos que 𝜔𝐴 < 𝜔𝐵.
Portanto, a relação correta das velocidades angulares fica:
𝜔𝐴 < 𝜔𝐵 = 𝜔𝑅
Gabarito: “A”
Exemplo: 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 cronômetro, um
relojoeiro usa o sistema de engrenagens mostrado. De acordo com a figura, um motor é ligado
ao eixo e movimenta 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.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 85
A frequência de giro do ponteiro, em rpm, é
A) 1.
B) 2.
C) 4.
D) 81.
E) 162.
Comentários
Engrenagens ou roldanas acopladas com movimentos circulares podem se dar de duas
formas: um acoplamento pelo eixo de rotação, ou um acoplamento pela borda.
Movimentos circulares acoplados pelo eixo, giram com iguais velocidades angulares,
iguais frequências e iguais períodos de rotação.
Movimentos circulares acoplados pela borda, giram com iguais velocidades lineares
(tangenciais). Assim, podemos escrever a seguinte relação para as frequências:
𝑓1 ⋅ 𝑅1 = 𝑓2 ⋅ 𝑅2
A engrenagem A está acoplada ao mesmo eixo do motor. Assim, ela tem a mesma
frequência de rotação que o motor.
𝑓𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 = 𝑓𝐴 = 18 𝑟𝑝𝑚
As engrenagens A e B estão acopladas pela borda. A relação das frequências e raios
pode ser escrita com o número de dentes no lugar dos respectivos raios, pois são proporcionais.
𝑓𝐴 ⋅ 𝑁𝐴 = 𝑓𝐵 ⋅ 𝑁𝐵
Conforme a tabela, temos que a engrenagem A tem 24 dentes e a engrenagem B tem 72
dentes.
18 ⋅ 24 = 𝑓𝐵 ⋅ 72
𝑓𝐵 =
18 ⋅ 24
72
= 6 𝑟𝑝𝑚
A engrenagem C está acoplada ao mesmo eixo da engrenagem B. Assim, ela tem a
mesma frequência de rotação que B.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 86
𝑓𝐶 = 𝑓𝐵 = 6 𝑟𝑝𝑚
As engrenagens C e D estão acopladas pela borda. A relação das frequências e raios
pode ser escrita com o número de dentes no lugar dos respectivos raios, pois são proporcionais.
𝑓𝐶 ⋅ 𝑁𝐶 = 𝑓𝐷 ⋅ 𝑁𝐷
Conforme a tabela, temos que a engrenagem C tem 36 dentes e a engrenagem D tem
108 dentes.
6 ⋅ 36 = 𝑓𝐷 ⋅ 108
𝑓𝐷 =
6 ⋅ 36
108
= 2 𝑟𝑝𝑚
Como o ponteiro está acoplado ao mesmo eixo de rotação que a engrenagem D, então
ele tem a mesma frequência rotação que D.
𝑓𝑝𝑜𝑛𝑡𝑒𝑖𝑟𝑜 = 𝑓𝐷 = 2 𝑟𝑝𝑚
Gabarito: “B”
Exemplo: UFPB
Em uma bicicleta, a transmissão do movimento das pedaladas se faz por meio de uma corrente,
acoplando um disco dentado dianteiro (coroa) a um disco dentado traseiro (catraca), sem que
haja deslizamento entre a corrente e os discos. A catraca, por sua vez, é acoplada à roda traseira
de modo que as velocidades angulares da catraca e da roda sejam as mesmas (ver a seguir
figura representativa de uma bicicleta).
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 87
Em uma corrida de bicicleta, o ciclista desloca-se com velocidade escalar constante,
mantendo um ritmo estável de pedaladas, capazde imprimir no disco dianteiro uma velocidade
angular de 4 rad/s, para uma configuração em que o raio da coroa é 4R, o raio da catraca é R e
o raio da roda é 0,5 m. Com base no exposto, conclui-se que a velocidade escalar do ciclista é:
a) 2 m/s
b) 4 m/s
c) 8 m/s
d) 12 m/s
e) 16 m/s
Comentários
A coroa e a catraca estão acoplados pela borda através da corrente de transmissão.
𝑉𝑐𝑜𝑟𝑜𝑎 = 𝑉𝑐𝑎𝑡𝑟𝑎𝑐𝑎
Como 𝑉 = 𝜔 ⋅ 𝑅, então podemos escrever:
𝜔𝑐𝑜𝑟𝑜𝑎 ⋅ 𝑅𝑐𝑜𝑟𝑜𝑎 = 𝜔𝑐𝑎𝑡𝑟𝑎𝑐𝑎 ⋅ 𝑅𝑐𝑎𝑡𝑟𝑎𝑐𝑎
4 ⋅ 4𝑅 = 𝜔𝑐𝑎𝑡𝑟𝑎𝑐𝑎 ⋅ 𝑅
4 ⋅ 4 = 𝜔𝑐𝑎𝑡𝑟𝑎𝑐𝑎
𝜔𝑐𝑎𝑡𝑟𝑎𝑐𝑎 = 16 𝑟𝑎𝑑/𝑠
A catraca e a roda estão acopladas pelo mesmo eixo em comum, tendo iguais velocidades
angulares.
𝜔𝑐𝑎𝑡𝑟𝑎𝑐𝑎 = 𝜔𝑟𝑜𝑑𝑎 = 16 𝑟𝑎𝑑/𝑠
Assim, a velocidade linear da roda fica:
𝑉𝑟𝑜𝑑𝑎 = 16 ⋅ 0,5
𝑉𝑟𝑜𝑑𝑎 = 8,0 𝑚/𝑠
A borda da roda é a que está em contato com o chão. Logo, a velocidade linear da roda é
a velocidade com que a bicicleta avança em relação ao solo.
Gabarito: “C”
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 88
5) RESUMO DA AULA
A Cinemática é a descrição matemática de movimentos. Todo corpo que se move pode
ter uma equação matemática (uma função) que melhor descreve seu movimento.
Todo movimento, assim como sua descrição matemática, depende de uma referência.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 89
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 90
A Velocidade Média é definida como a razão (divisão) entre o Deslocamento e o Tempo.
Para passar de km/h para m/s dividimos o valor da velocidade por 3,6, uma velocidade
precisa ser multiplicada por 3,6 para se obter seu respectivo valor em km/h.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 91
A Aceleração é uma grandeza vetorial que aponta para onde e indica quão rapidamente
a Velocidade de um corpo aumenta.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 92
O movimento retilíneo e uniforme (MRU) se caracteriza pelo deslocamento de um corpo
em uma trajetória retilínea (em linha reta) e com velocidade constante (uniforme).
- Deslocamentos que se dão a favor do referencial, são positivos.
Deslocamentos que se dão contra o referencial, são negativos.
- Velocidades a favor do referencial, são positivas. Velocidades contra o
referencial, são negativas.
- Acelerações a favor do referencial, são positivas. Acelerações contra o
referencial, são negativas.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 93
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 94
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 95
O Movimento Retilíneo e Uniformemente Variado (MRUV) é caracterizado por uma
trajetória em linha reta com velocidade que varia constantemente, sempre à mesma taxa. Esta
“taxa” é a própria Aceleração.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 96
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 97
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 98
Lançamento Horizontal
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 99
Lançamento Oblíquo
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 100
Decomposição Vetorial
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 101
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 102
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 103
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 104
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 105
6) LISTA DE EXERCÍCIOS
1. (UFSM) No gráfico, representam-se as posições ocupadas por um corpo que se desloca
numa trajetória retilínea, em função do tempo.
Pode-se, então, afirmar que o módulo da velocidade do corpo
a) aumenta no intervalo de 0s a 10s.
b) diminui no intervalo de 20s a 40s.
c) tem o mesmo valor em todos os diferentes intervalos de tempo.
d) é constante e diferente de zero no intervalo de 10s a 20s.
e) é maior no intervalo de 0s a 10s.
2. (ESTRATEGIA VESTIBULARES 2020 - Prof. Henrique Goulart) Texto para a próxima
questão.
“A estrutura mais alta da Escócia foi demolida neste domingo, em 7 segundos, com
apenas duas explosões. A chaminé da antiga estação de energia Inverkip, em
Inverclyde, cidade próxima a Glasgow, tinha 236 metros de altura, 1,4 milhão de tijolos
e 20 mil toneladas de concreto. A demolição marcou o fim de uma estação de energia
que nunca funcionou plenamente (29/07/2013 10h07 - Por BBC Brasil).”
Fonte: http://noticias.uol.com.br/ultimas-noticias/bbc/2013/07/29/estrutura-mais-alta-
da-escocia-e-demolida-em-7-segundos.htm
Pode-se afirmar que, a partir das informações contidas no enunciado acima, a
aceleração média de queda do topo da chaminé foi de aproximadamente:
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 106
A) 6,7m/s²
B) 9,6m/s²
C) 67,4m/s²
D) 96,3m/s²
E) 4,8m/s²
3. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um Boeing-737 consegue
acelerar, a partir do repouso, a uma taxa média de 25% de g durante a decolagem numa
pista plana e retilínea. É necessário que o avião atinja uma velocidade relativa com o
ar de 288km/h para decolar com sucesso e se elevar sobre a pista. Num dia sem vento,
a menor distância percorrida pelo avião sobre a pista até poder levantar voo está mais
próxima de
(Considere g=10m/s²)
A) 1200m
B) 1600m
C) 2600m
D) 460m
E) 115m
4. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Uma esfera é abandonada
de uma altura de 90 metros. Ao se assumir que g=10m/s² e se desprezar qualquer tipo
de efeito ou resistência do ar durante a queda, a alternativa que apresenta corretamente
a razão do deslocamento vertical durante o primeiro segundo de queda e durante o
terceiro segundo de queda é a
A) 1
B) 1/3
C) 1/5
D) 1/7
E) 1/9
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 107
5. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) O gráfico abaixo
apresenta as posições de um móvel, que se desloca sobre uma trajetória retilínea, com
o passar do tempo.
A partir das informações contidas no gráfico, pode-se afirmar que
A) o móvel acelera uniformemente até parar no instante 30s, quando começa a diminuir
sua velocidade.
B) o móvel sobe uma rampa até o topo, instante 30s, e começa a retornar ao solo.
C) o móvel tem velocidade nula no instante igual a 30s e, após 40s, acabou percorrendo
uma distância de 100m, deslocando-se 100m em relação à origem.
D) o móvel tem velocidade nula no instante igual a 30s e, após 40s, acabou percorrendo
uma distância igual ao dobro do módulo do deslocamento.
E) o móvel tem velocidade nula nos instantes inicial e final.
6. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um simulador de
gravidade artificial pode ser implantado em naves espaciais para longas viagens pelo
sistema solar. Este protótipo consiste emum rotor, com 16m de diâmetro, onde o
astronauta fica em pé e pisa na borda pelo lado de dentro, com sua cabeça apontando
para o centro de rotação.
A frequência de rotação desse protótipo para submeter os astronautas a uma
aceleração igual a igual g, que vale 10m/s², está mais próxima de
A) 𝒇 =
𝟓
𝝅𝟐
𝑯𝒛
B) 𝒇 =
𝟏𝟎
𝟑𝟐⋅𝝅𝟐
𝑯𝒛
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 108
C) 𝒇 =
𝟓
𝟑𝟐⋅𝝅𝟐
𝑯𝒛
D) 𝒇 =
√𝟓
𝟒⋅𝝅
𝑯𝒛
E) 𝒇 =
𝟓
𝟏𝟔⋅𝝅𝟐
𝑯𝒛
7. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um milho de pipoca
estoura e ejeta verticalmente na panela atingindo uma altura de 45cm em relação ao
fundo da panela. Suponha os efeitos do ar desprezíveis e que o g do local vale 10m/s².
Pode-se afirmar que a pipoca saltou com uma velocidade inicial de
A) 3m/s.
B) 6m/s.
C) 9m/s.
D) 12m/s.
E) 0,9m/s.
8. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um móvel se desloca
sobre uma estrada plana e retilínea com velocidade que varia conforme o gráfico
abaixo.
A velocidade média desenvolvida por este móvel durante seu último minuto vale
A) 1200m/s
B) 120m/s
C) 20m/s
D) 20,6m/s
E) 18,3m/s
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 109
9. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Uma pessoa distraída
com seu celular, entra em um elevador que, subitamente, despenca em queda livre. A
pessoa percebe que seus pés perdem contato com a base do elevador ao mesmo
tempo que seu celular perde contato com sua mão.
O elevador caiu devido ao rompimento de um cabo. Porém, após 1 segundo de queda
livre, o cabo de segurança começa a atuar e freia o elevador, parando-o.
A partir de seus conhecimentos de Física, escolha a alternativa correta.
A) Durante a queda livre, o elevador adquire aceleração igual a g em relação à pessoa.
B) Durante a queda livre, todo o conjunto, pessoa, celular e elevador, caem com mesma
aceleração, semelhantemente à situação de imponderabilidade vivenciada por
paraquedistas após abrirem seus paraquedas e atingirem sua velocidade terminal.
C) Durante a queda livre, o celular adquire aceleração igual a g, mas para cima em
relação ao piso do elevador.
D) Durante a queda livre, todo o conjunto, pessoa, celular e elevador, caem com mesma
aceleração, semelhantemente à situação de imponderabilidade vivenciada por
astronautas em órbita.
E) Durante a queda livre, a pessoa fica submetida a uma aceleração igual a g em relação
ao elevador e em relação ao celular.
10. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/ Prof. Lucas Costa) A pandemia de coronavírus
trouxe a necessidade de isolamento social e fechou inúmeras fronteiras. Com isso, um
dos setores mais afetados foi o do turismo. E esse cenário pode trazer uma mudança
no comportamento dos consumidores pós-pandemia. Segundo especialistas, as
viagens nacionais e de carro devem voltar ao radar.
valorinveste.globo.com/objetivo/organize-as-contas/noticia/2020/07/14/viagens-
nacionais-e-de-carro-voltam-ao-radar-com-pandemia-afirmam-especialistas.ghtml
As viagens de carro devem voltar ao radar no pós-pandemia. Hoje, podemos exaltar
que um dos trechos mais utilizados é o trajeto entre a cidade do Rio de Janeiro e a de
São Paulo. Caso mantida a velocidade constante de 80 km/h, o tempo total gasto nesse
trajeto é de 5 horas e 42 minutos. Nesse cenário, o volume de gasolina necessário para
o trajeto será próximo de
Dados: Consumo de Gasolina: 12 km/l.
A) 12 l
B) 24 l
C) 38 l
D) 29 l
E) 46 l
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 110
11. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um músico segura uma
caixa de som que emite um ruído sonoro de frequência igual a 440Hz. Ao lançar a caixa
verticalmente para cima com velocidade inicial de 10 m/s, pode-se afirmar que
(Despreze qualquer tipo de efeito ou resistência causado pelo ar e assuma g=10 m/s²).
a) após 1,5s do lançamento, a caixa estará subindo com velocidade de 5m/s e o músico
ouvirá um som de frequência menor que 440Hz.
b) após 1,5s do lançamento, a caixa estará descendo com velocidade de 5m/s e o
músico ouvirá um som de frequência maior que 440Hz.
c) após 1,5s do lançamento, a caixa estará subindo com velocidade de 5m/s e o músico
ouvirá um som de frequência maior que 440Hz.
d) após 1,0s do lançamento, a caixa estará subindo com velocidade de 10m/s e o
músico ouvirá um som de frequência menor que 440Hz.
12. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Devido às más condições
do tempo, um avião de 46ton precisou esperar a liberação da pista para pouso. Até a
liberação, a aeronave com seus 80 passageiros ficou voando horizontalmente
mantendo um valor de velocidade linear em relação ao solo de 324km/h enquanto voou
em círculos durante cerca de 20 minutos. A trajetória circular teve raio de 1,8km.
Enquanto voava em círculos, o tempo que o avião levava para passar sucessivamente
sobre um mesmo ponto fixo era de, aproximadamente
a) 2 min
b) 40π min
c) π/45 min
d) 16 min
e) 11 min
13. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Carros de Fórmula 1
conseguem atingir, a partir do repouso, uma velocidade de 100km/h em apenas 2,5
segundos. A aceleração média desenvolvida por estes veículos vale
A) 40m/s²
B) 4m/s²
C) 10m/s²
D) 250m/s
E) 40km/h/s
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 111
14. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um corpo em movimento
circular uniforme leva 2min para completar uma volta completa em uma trajetória de
40m de diâmetro.
Pode-se afirmar que este corpo se move com uma velocidade linear de módulo igual a
A) 𝟐𝟎𝝅 𝒎/𝒎𝒊𝒏
B) 𝟐𝟎𝝅 𝒎/𝒔
C) 𝟒𝟎𝝅 𝒎/𝒎𝒊𝒏
D) 𝟒𝟎𝝅 𝒎/𝒔
E) 𝟐𝟎 𝒎/𝒎𝒊𝒏
15. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Dois corpos, 1 e 2, com
pesos iguais a 10N e 20N, respectivamente, foram abandonados simultaneamente de
mesma altura, próximos à superfície da Terra, e caíram em queda livre.
Sobre o movimento de queda dos corpos, podemos afirmar que
A) o corpo 2 levou menos tempo para chegar ao solo, pois, como é mais pesado, tem
movimento de queda característico do Movimento Retilíneo Uniformemente Variado,
na vertical, com maior velocidade que o corpo 1.
B) o corpo 1 levou menos tempo para chegar ao solo, pois, como é menos pesado, tem
movimento de queda característico do Movimento Retilíneo Uniformemente Variado,
na vertical, com maior velocidade que o corpo 2.
C) o corpo 2 levou menos tempo para chegar ao solo, pois, como é mais pesado, tem
movimento de queda característico do Movimento Retilíneo Uniforme, na vertical, com
maior velocidade que o corpo 1.
D) o corpo 1 levou menos tempo para chegar ao solo, pois, como é menos pesado, tem
movimento de queda característico do Movimento Retilíneo Uniforme, na vertical, com
maior velocidade que o corpo 2.
E) ambos corpos levaram o mesmo tempo para atingir o solo, pois qualquer corpo em
queda livre tem, na vertical, um Movimento Retilíneo Uniformemente Variado, caindo
com aceleração constante.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 112
16. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/ Prof. Henrique Goulart) O gráfico abaixo
apresenta os dados de um corpo que se move numa trajetória retilínea.
A partir das informações contidas no gráfico, podemos afirmar que
A) no instante t1, o móvel está em MRU, com posição, velocidade e aceleração
positivas. Em t2, o móvel está em MRUV, com posição e velocidade positivas e
aceleração nula. E em t3, o móvel está em MRU, com posição e velocidade positivas,
mas com aceleração negativa.
B) no instante t1, o móvel está em MRUV, com posição, velocidade eaceleração
positivas. Em t2, o móvel está em MRU, com posição e velocidade positivas e
aceleração nula. E em t3, o móvel está em MRUV, com posição e velocidade positivas,
mas com aceleração negativa.
C) no instante t1, o móvel está em MRU, com posição e velocidade positivas e
aceleração negativa. Em t2, o móvel está em MRUV, com posição e velocidade positivas
e aceleração positiva. E em t3, o móvel está em MRU, com posição positiva e velocidade
e aceleração negativas.
D) no instante t1, o móvel está em MRUV, com posição, velocidade e aceleração
positivas. Em t2, o móvel está em MRU, com posição, velocidade e aceleração positivas.
E em t3, o móvel está em MRUV, com posição positiva e velocidade e aceleração
negativas.
E) no instante t1, o móvel está em MRUV, com posição e velocidade positivas e
aceleração negativa. Em t2, o móvel está em MRU, com posição e velocidade positivas
e aceleração positiva. E em t3, o móvel está em MRUV, com posição positiva e
velocidade e aceleração negativas.
17. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/ Prof. Henrique Goulart) Um corpo é lançado
obliquamente em relação ao plano horizontal, próximo à superfície da Terra. Ao se
desprezar qualquer tipo de influência ou impedimento que possa ser causado pelo ar,
no ponto de máxima altura atingida, é correto afirmar que
A) a velocidade é nula e a aceleração não nula.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 113
B) a velocidade e a aceleração são não nulas.
C) a aceleração é nula e a velocidade não nula.
D) a velocidade e a aceleração são nulas.
18. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/ Prof. Henrique Goulart) O gráfico abaixo
apresenta informações sobre o movimento retilíneo de um corpo.
O valor da velocidade média e da aceleração desse corpo após 10s valem,
respectivamente,
a) 50m/s e 0m/s².
b) 20m/s e 10m/s².
c) 5m/s e 0m/s².
d) 10m/s e 25m/s².
e) 500m/s e 250m/s².
19. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um corpo é lançado
obliquamente em relação ao solo. Desconsidere qualquer tipo de efeito que possa ser
causado pelo ar. É correto afirmar que
a) após o lançamento, no ponto mais alto da trajetória e antes de atingir o solo, o corpo
ficou sujeito somente a uma força vertical, de natureza gravitacional.
b) somente no ponto de máxima altura o corpo ficou submetido a uma resultante de
forças nula.
c) após o lançamento, no ponto mais alto da trajetória e antes de atingir o solo, o corpo
ficou sujeito somente a uma força vertical, de natureza nuclear.
d) no ponto de altura máxima ocorre uma inversão de sentido da resultante das forças
sobre o corpo.
e) após o lançamento, no ponto mais alto da trajetória e antes de atingir o solo, o corpo
ficou sujeito somente a uma força vertical, de natureza eletromagnética.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 114
20. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Neil Armstrong, Buzz
Aldrin e Michael Collins partiram da Lua há 50 anos atrás, mas um dos experimentos
que eles deixaram para trás continua retornando novos dados até hoje: os
retrorrefletores. Junto com os astronautas da Apollo 11, os da Apollo 14 e 15 também
deixaram mais desses “espelhos” na superfície lunar.
https://rocketsciencebrasil.com/2020/02/20/o-experimento-da-apollo-11-que-continua-
funcionando/
Sabendo-se que a luz se propaga a uma velocidade de 300000km/s e que a distância
que separa a Terra e a Lua é cerca de 400000km, o tempo que um feixe de laser emitido
daqui da Terra leva para ser refletido na Lua e voltar vale
a) cerca de um segundo.
b) cerca de dois segundos.
c) igual a 4/3 de segundo.
d) pouco menos de três segundos.
e) pouco mais de três segundos.
21. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Sabendo-se que uma
partícula se move em linha reta com movimento tal que seus valores de velocidade
assumem, a cada segundo, uma sequência de valores que respeita uma progressão
matemática bastante conhecida.
Escolha a alternativa correta.
a) esse movimento é o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV), onde os
valores de velocidade seguem uma progressão geométrica, em cada intervalo fixo de
tempo, tendo a aceleração como razão desta progressão.
b) esse movimento é o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV), onde os
valores de velocidade seguem uma progressão aritmética, em cada intervalo fixo de
tempo, tendo a aceleração como razão desta progressão.
c) esse movimento é o Movimento Retilíneo Uniforme (MRU), onde os valores de
deslocamento seguem uma progressão geométrica, em cada intervalo fixo de tempo,
tendo a velocidade como razão desta progressão.
d) esse movimento é o Movimento Retilíneo Uniforme (MRU), onde os valores de
deslocamento seguem uma progressão aritmética, em cada intervalo fixo de tempo,
tendo a aceleração como razão desta progressão.
22. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) A Ponte Presidente Costa
e Silva, popularmente conhecida por Ponte Rio-Niterói justamente por ligar estes dois
municípios por cima da Baía de Guanabara, tem o comprimento total de 13290m e altura
máxima de 72m acima no nível da água.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 115
A razão entre o valor da rapidez média de um automóvel que a percorreu totalmente
em 36 minutos e o valor da velocidade que um corpo abandonado do ponto mais alto
da ponte atinge a superfície da água em queda livre com g=10m/s² vale,
aproximadamente
a) 𝟎, 𝟎𝟓 ⋅ √𝟏𝟎
b) 𝟏𝟐 ⋅ √𝟏𝟎
c) 𝟔 ⋅ √𝟏𝟎
d) 𝟎, 𝟐𝟓
23. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Uma pequena esfera é
lançada verticalmente para cima com uma velocidade igual a 72km/h. O tempo que ela
levou para atingir sua altura máxima vale
Dados: g=10m/s² e desconsidere os efeitos do ar sobre a esfera.
A) 1s
B) 4s
C) 3s
D) 2s
24. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Dois automóveis estão
viajando em orientações opostas com velocidades de módulos iguais a 80km/h e 25m/s
em relação à estrada, que é plana, reta e horizontal. A velocidade relativa entre eles
vale
a) 50km/h
b) 80km/h
c) 105km/h
d) 170km/h.
e) 190km/h
25. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) A equação horária da
posição de um móvel que se move numa trajetória retilínea em relação a um sistema
de referência “x” é dada pela seguinte equação, que está no SI:
𝒙(𝒕) = 𝟓 − 𝟓 ⋅ 𝒕𝟐
A velocidade inicial e o tempo que o móvel levou para passar pela origem do sistema
de referência valem, respectivamente
a) 0 m/s e 1 s.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 116
b) 5 m/s e 1 s.
c) 10 m/s e 2 s
d) 2,5 m/s e 5 s
e) O móvel não passará pela origem.
26. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) O gráfico abaixo
representa a velocidade de uma partícula que se move em linha reta no decorrer do
tempo.
Levando em consideração que a partícula partiu do repouso no instante 𝒕𝟎 = 𝟎 𝒔 e
posição 𝒙𝟎 = 𝟎 𝒄𝒎, assinale a alternativa que apresenta, de forma aproximada, a
posição final 𝒙𝒇 da mesma, após 𝟏𝟓 𝒔.
a) 𝒙𝒇 = 𝟒𝟑 𝒄𝒎.
b) 𝒙𝒇 = 𝟖𝟑 𝒄𝒎.
c) 𝒙𝒇 = 𝟓𝟎 𝒄𝒎.
d) 𝒙𝒇 = 𝟏𝟓 𝒄𝒎.
e) 𝒙𝒇 = 𝟖𝟔 𝒄𝒎.
27. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um pequeno avião tem
velocidade mínima de sustentação igual a 50 nós. Ao se aproximar de um aeroclube,
ele entra em uma massa de ar que se move a 55 nós em relação ao solo. Sabendo-se
que 1 nó equivale a 1,85 quilômetro por hora, pode-se afirmar que
a) um observador em uma torre de controle do aeroclube irá perceber o avião voando
para frente a 9,25km/h quando ele estiver a favor do vento.
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FÍSICA –PROF. HENRIQUE GOULART 117
b) o avião avança com velocidade de 92,5km/h em relação ao solo.
c) um observador em uma torre de controle do aeroclube irá perceber o avião voando
para trás a 1,25km/h quando ele estiver contra o vento.
d) o avião avança com velocidade de 101,75km/h em relação ao solo.
e) um observador em uma torre de controle do aeroclube irá perceber o avião voando
para trás a 9,25km/h quando ele estiver contra o vento.
28. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Lucas Costa) Em um jogo de futebol, um
jogador chuta uma bola que parte com uma velocidade 𝒗𝟎 em uma trajetória inclinada
𝟑𝟎° com a horizontal. Considere o lugar do qual partiu a bola como a origem do
referencial adotado, e o sentido para cima no eixo vertical como positivo.
Ao desprezarmos a resistência do ar, assinale o gráfico que melhor representa a
velocidade da bola ao longo do eixo horizontal.
A)
B)
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 118
C)
D)
E)
29. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um corpo é lançado
verticalmente para cima da sacada de um prédio a 15m/s. Sabendo-se que o g no local
pode ser considerado constante e igual a 10m/s², que os efeitos do ar podem ser
desprezados e que o corpo atingiu o solo, na base do prédio, com velocidade de 45m/s,
pode-se afirmar que o tempo que o corpo levou do lançamento até atingir o solo foi de
____________ e a altura do lançamento, em relação à base do prédio, vale
_____________.
Assinale a alternativa que preenche as lacunas do parágrafo acima na ordem que
aparecem.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 119
A) 3s – 90m.
B) 3s – 30m.
C) 6s – 30m.
D) 6s – 90m.
E) 9s – 30m.
30. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um trem de alta
velocidade precisa fazer uma curva de raio igual a 640m submetendo seus passageiros
a uma aceleração máxima de 0,1g. O maior valor do quadrado da velocidade que esse
trem pode ter para cumprir estas exigências e vencer a curva com segurança e conforto
vale
A) 64g m/s
B) 64g m/s²
C) 64g m²/s²
D) 8g m/s
E) 8g m²/s²
31. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Uma aeronave voando
horizontalmente com velocidade constante abandona uma carga contendo
mantimentos.
Selecione a alternativa que apresenta corretamente a trajetória mais próxima da carga
após ter sido abandonada quando observada por uma pessoa em repouso no solo.
a) 1
b) 2
c) 3
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d) 4
e) 5
32. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um motorista de
aplicativo deseja ir de um bairro a outro na cidade de São Paulo, de modo que a
distância total a ser percorrida será de 20 km. Como meta para receber uma boa
avaliação e manter seu perfil com cinco estrelas, ele deseja percorrer esse trajeto com
velocidade média de módulo igual a 50 km/h. Se durante os primeiros 30 minutos da
viagem ele percorreu com rapidez média de 20km/h devido ao trânsito caótico, o valor
da velocidade média com a qual deverá fazer o percurso restante para cumprir a meta
será de
a) 30 km/h
b) 60 km/h
c) 80 km/h.
d) Será impossível cumprir a meta.
e) 90 km/h
33. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Dois móveis, A e B,
partiram juntos e moveram numa pista plana, reta e horizontal com velocidades que
assumiram os valores registrados no gráfico abaixo.
A partir desses dados, julgue as afirmações abaixo:
I – De zero a 6s os móveis A e B desenvolveram uma aceleração média de 2,3m/s² e
1,7m/s², respectivamente.
II – O móvel B parou de se deslocar após 6 segundos, enquanto o móvel A parou de se
mover após quase 7 segundos.
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III – A distância percorrida pelos móveis A e B após pararem de acelerar foi de,
aproximadamente, 45m e 60m, respectivamente.
São corretas:
A) Apenas I.
B) Apenas I e II.
C) Apenas II.
D) Apenas II e III.
E) Apenas I e III.
34. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um garoto lança uma
pequena bola verticalmente para cima enquanto caminha horizontalmente com
velocidade constante, permanecendo assim durante toda trajetória da bolinha,
conforme situação apresentada na figura abaixo.
Desconsidere qualquer tipo de efeito ou influência que possa ser causado pelo ar e
julgue as afirmativas abaixo.
I – Após ter saído da mão do garoto, a bolinha tem trajetória parabólica, submetida
somente à força gravitacional, tendo aceleração constante.
II – No ponto mais alto da trajetória, a velocidade da bolinha é nula em relação ao
menino.
III – Na horizontal, a bolinha se move em MRU, enquanto que, na vertical o movimento
é um MRUV, em relação ao solo.
São corretas.
A) Nenhuma.
B) Somente a I e a II.
C) Somente a II.
D) Somente a I e a III.
E) Todas.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 122
35. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um praticante de corrida
completa um percurso de 5km em 15min. Nesse mesmo ritmo, ele completaria um
percurso de uma maratona de 42km em
A) 14h.
B) 14min.
C) 3h e 15min.
D) 2h e 6min.
E) 2h e 1min.
36. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um automóvel, com
2000kg, se desloca numa estrada retilínea, plana e horizontal com velocidade de
90km/h. Repentinamente, o condutor avista um obstáculo à frente, uma vaca parada na
pista, e leva 1,5 segundo para acionar os freios e iniciar a frenagem. O veículo reduz
sua velocidade uniformemente e consegue parar antes de colidir com o obstáculo.
Despreze qualquer tipo de efeito que possa ser causado pelo ar.
Durante o tempo de reação, intervalo entre o instante da percepção até o início da
frenagem, o veículo percorreu uma distância igual a
a) 135,0m
b) 13,5m
c) 37,5m
d) 25,0m
37. (2021/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) O satélite Amazônia 1 é o
primeiro satélite de observação terrestre completamente feito em território brasileiro.
Ele foi lançado em 28 de fevereiro de 2021 na missão PSLV-C51. O satélite busca
fornecer dados e imagens acerca do desmatamento na região da Amazônia. Ele orbita
a 7200km do centro da Terra e leva cerca de 100 minutos para completar uma órbita.
Considerando que sua trajetória é circular e uniforme, qual é, aproximadamente, a
velocidade orbital que o satélite estabeleceu em sua órbita? Use π como 3,14.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 123
A) 226 km/h
B) 452 km/h
C) 28260 km/h
D) 28620 km/h
E) 38260 km/h
38. (2021/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart)
Disponível em: http://www.marcianeurotica.com.br/2011/01/tirinha-085-esporte-e-
saude.html. Acesso em: 06 de março de 2021.
Admita que Márcia está correndo a uma velocidade constante de 1,5 m/s quando acena
para o carro de sorvete parar. O motorista, que se encontra 20 metros à frente e se
move a 20m/s, reduz sua velocidade uniformemente até parar, 4s após o sinal de
Márcia. Em quanto tempo Márcia alcançará o carro?
A) 30s
B) 40s
C) 50s
D) 1min
E) 1min e 10s
39. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Uma partícula se moveu
em uma trajetória retilínea a partir do repouso e assumiu valores de aceleração que
foram registrados no gráfico abaixo.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 124
Considere as seguintes afirmativas:
1-Ao final de 40s, a partícula teve uma velocidade igual a -100m/s.
2-A partícula atingiu sua máxima velocidade no instante igual a 25s.
3-A partícula inverteu o sentido de seu movimento noinstante igual a 25s.
4-O deslocamento total da partícula foi igual a -2000m.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
b) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.
e) As afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.
40. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um condutor imprudente,
dirigindo a alta velocidade por uma rodovia, vê um animal subitamente aparecer a 680m
à sua frente. O condutor decide frear o carro, com desaceleração constante, para evitar
a colisão com o animal. O tempo de reação para tal decisão foi de 2 segundos, intervalo
de tempo no qual a velocidade do veículo foi constante. Até a parada total do veículo
passaram-se 32 segundos.
Qual a distância percorrida pelo condutor, caso a velocidade inicial do veículo fosse
metade daquela que ele inicialmente apresentava, supondo que o tempo de reação do
motorista e a desaceleração do movimento se mantivessem inalterados?
A) 380 m.
B) 680 m.
C) 190 m.
D) 340 m.
E) 170 m.
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41. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um elevador inicia sua
descida a partir do vigésimo andar. Após 2 andares aumentando sua velocidade
uniformemente, ele atinge uma velocidade V, que é mantida constante até ser reduzida,
à mesma taxa, para o elevador parar no primeiro andar. Cada andar mede 3m,
verticalmente, e todo o percurso foi completado em 30s. O valor da velocidade média
desenvolvida no percurso e o valor de V valem, respectivamente,
A) 2,0m/s e 2,3m/s.
B) 2,0m/s e 2,1m/s.
C) 1,9m/s e 2,3m/s.
D) 1,9m/s e 2,1m/s.
E) 2,1m/s e 2,3m/s.
42. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Dois trens, A e B, estão
afastados 0,3km numa ferrovia de trilho retilíneo único. O movimento deles foi
monitorado durante 10s. Os dados foram registrados no gráfico abaixo.
O sensor de posição fica na extremidade frontal de cada trem. Tanto o trem A quanto
o B têm 250m de comprimento total.
Julgue as afirmações abaixo:
I – Ambos trens estão em Movimento Retilíneo Uniformemente Variado, com iguais
acelerações.
II – Ambos trens percorreram distâncias iguais.
III – Ocorre a colisão dos trens ao final do intervalo de monitoramento.
Estão corretas:
A) Apenas I.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 126
B) Apenas II.
C) Apenas III.
D) Apenas I e III.
E) I, II e III.
43. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um corpo é lançado
obliquamente em relação ao solo, formando um ângulo de 45° com a direção horizontal,
conforme apresentado na figura abaixo.
O projétil levou um tempo igual a t para atingir o alcance horizontal máximo. Assim, a
velocidade de lançamento vale
A) √
𝒈⋅𝒅𝒙𝑴á𝒙
𝟐
𝑯𝟎+𝒅𝒙𝑴á𝒙
B) √
𝒈⋅𝒅𝒙𝑴á𝒙
𝟐
𝑯𝟎
C) √
𝒈⋅𝒅𝒙𝑴á𝒙
𝑯𝟎
D)
𝒈⋅𝒅𝒙𝑴á𝒙
𝟐
𝑯𝟎
E)
𝒈⋅𝒅𝒙𝑴á𝒙
𝟐
𝑯𝟎+𝒅𝒙𝑴á𝒙
Note e Adote
Considere a aceleração da gravidade igual a g e desconsidere qualquer tipo de efeito
ou influência que possa ser causada pelo ar.
44. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) A terra leva 24h para
completar uma rotação completa ao redor de si mesma, configurando o tempo de um
dia terrestre. O valor da velocidade tangencial de um ponto sobre o equador terrestre
e outro que se encontra em um local de latitude de 30° estão mais próximos de,
respectivamente,
Dados: RTerra=6400km; sen30°=cos60°=1/2; cos30°=sen60°=√3/2; π≈3,0.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 127
A) 1600m/s e 800m/s.
B) 1600m/s e 385m/s.
C) 1600km/h e 385m/s.
D) 1600km/h e 1386m/s.
E) 1600km/h e 800km/h.
45. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um marinheiro observa
uma sequência de ondas periódicas no mar a partir de uma plataforma de embarque.
Ao acompanhar uma das cristas, ele percebe que a frente de onda se propaga
formando um ângulo de 45° com a linha que une as duas boias.
Quando o mar está calmo, as boias ficam espaçadas por 2 metros. Quando a crista
observada atingiu a segunda boia, 3 segundos depois de ter passado pela primeira, a
crista subsequente estava a, pelo menos, √2/3 m após a primeira boia. A partir dos
dados fornecidos, a frequência associada a esse grupo de ondas está mais próxima de
Dados: sen(45°) = cos(45°) = √2/2
a) 2/3 Hz
b) 1/2 Hz
c) √2/3 Hz
d) √2 Hz
e) 2 Hz
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 128
Gabarito
1) E 2) B 3) A
4) C 5) D 6) D
7) A 8) C 9) D
10) C 11) B 12) A
13) E 14) A 15) E
16) B 17) B 18) C
19) A 20) D 21) D
22) A 23) D 24) D
25) A 26) A 27) E
28) E 29) D 30) C
31) D 32) D 33) E
34) E 35) D 36) C
37) C 38) B 39) D
40) C 41) C 42) C
43) A 44) C 45) B
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 129
7) LISTA DE EXERCÍCIOS RESOLVIDA E COMENTADA
1. (UFSM) No gráfico, representam-se as posições ocupadas por um corpo que se desloca
numa trajetória retilínea, em função do tempo.
Pode-se, então, afirmar que o módulo da velocidade do corpo
a) aumenta no intervalo de 0s a 10s.
b) diminui no intervalo de 20s a 40s.
c) tem o mesmo valor em todos os diferentes intervalos de tempo.
d) é constante e diferente de zero no intervalo de 10s a 20s.
e) é maior no intervalo de 0s a 10s.
Comentários
Em um gráfico Posição X Tempo, retas crescentes ou decrescentes indicam um
Movimento Retilíneo e Uniforme, com velocidade constante. Retas horizontais, indicam um
repouso. E parábolas, caracterizam um Movimento Retilíneo Uniformemente Variado.
De 0s a 10s, o móvel saiu da posição 0m, origem, e se deslocou com velocidade constante
até a posição 50m. Neste intervalo, a velocidade foi:
𝑉𝑚é𝑑𝑖𝑎 =
∆𝑆
∆𝑡
𝑉0𝑠 𝑎 10𝑠 =
50 − 0
10 − 0
=
+50
10
= +5 𝑚/𝑠
De 10s a 20s, o móvel permaneceu na mesma posição de 50m, configurando um repouso.
De 20s a 40s, o móvel saiu da posição 50m e se deslocou com velocidade constante até
a posição 0m, origem do eixo das posições. Neste intervalo, a velocidade foi:
𝑉20𝑠 𝑎 40𝑠 =
0 − 50
40 − 20
=
−50
20
= −2,5 𝑚/𝑠
O sinal negativo indica que o móvel se movimentou no sentido oposto ao eixo de
referências.
Em nenhum dos intervalos o móvel acelerou.
Assim, o valor da velocidade entre os instantes 0s e 10s é maior que nos outros intervalos.
Gabarito: “E”
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 130
2. (ESTRATEGIA VESTIBULARES 2020 - Prof. Henrique Goulart) Texto para a próxima
questão.
“A estrutura mais alta da Escócia foi demolida neste domingo, em 7 segundos, com
apenas duas explosões. A chaminé da antiga estação de energia Inverkip, em
Inverclyde, cidade próxima a Glasgow, tinha 236 metros de altura, 1,4 milhão de tijolos
e 20 mil toneladas de concreto. A demolição marcou o fim de uma estação de energia
que nunca funcionou plenamente (29/07/2013 10h07 - Por BBC Brasil).”
Fonte: http://noticias.uol.com.br/ultimas-noticias/bbc/2013/07/29/estrutura-mais-alta-
da-escocia-e-demolida-em-7-segundos.htm
Pode-se afirmar que, a partir das informações contidas no enunciado acima, a
aceleração média de queda do topo da chaminé foi de aproximadamente:
A) 6,7m/s²
B) 9,6m/s²
C) 67,4m/s²
D) 96,3m/s²
E) 4,8m/s²
Comentários
Dados: t=7s h=236m Vi=0 m/s
Com esses dados, o valor aproximado da aceleração de queda do topo da torre pode
ser calculado com a equação do Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV).
𝑑 = 𝑉𝑖 ⋅ 𝑡 +
𝑎 ⋅ 𝑡2
2
Ao se assumir um referencial na vertical e positivo para baixo,temos:
236 = 0 ⋅ 7 +
𝑎 ⋅ 72
2
2 ∙ 236 = 𝑎 ∙ 72
472
49
= 𝑎
𝑎 = 9,63 𝑚/𝑠²
Gabarito: “B”
3. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um Boeing-737 consegue
acelerar, a partir do repouso, a uma taxa média de 25% de g durante a decolagem numa
pista plana e retilínea. É necessário que o avião atinja uma velocidade relativa com o
ar de 288km/h para decolar com sucesso e se elevar sobre a pista. Num dia sem vento,
a menor distância percorrida pelo avião sobre a pista até poder levantar voo está mais
próxima de
(Considere g=10m/s²)
A) 1200m
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B) 1600m
C) 2600m
D) 460m
E) 115m
Comentários
A distância percorrida pela aeronave a partir do repouso pode ser obtida pela equação do
MRUV abaixo:
𝑉𝑓
2 = 𝑉𝑖
2 + 2 ⋅ 𝑎 ⋅ 𝑑
Dados: Vi=0m/s Vf=288km/h=80m/s a=0,25.g=2,5m/s²
802 = 0 + 2 ∙ 2,5 ⋅ 𝑑
6400 = 5 ⋅ 𝑑
𝑑 = 1280 𝑚
Gabarito: “A”.
4. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Uma esfera é abandonada
de uma altura de 90 metros. Ao se assumir que g=10m/s² e se desprezar qualquer tipo
de efeito ou resistência do ar durante a queda, a alternativa que apresenta corretamente
a razão do deslocamento vertical durante o primeiro segundo de queda e durante o
terceiro segundo de queda é a
A) 1
B) 1/3
C) 1/5
D) 1/7
E) 1/9
Comentários
Como a esfera está em Movimento de Queda Livre, sua queda se dá com aceleração
constante, como num Movimento Retilíneo Uniformemente Variado.
Assim, podemos utilizar a seguinte equação para os deslocamentos:
𝑑 = 𝑉𝑖 ⋅ 𝑡 +
𝑎 ⋅ 𝑡2
2
Dados: Vi=0m/s a=g=10m/s
Após 1s de queda, a esfera se desloca:
𝑑(1) = 0 +
10 ⋅ 1²
2
= 5 𝑚
Após 2s de queda, a esfera se desloca:
𝑑(2) = 0 +
10 ⋅ 2²
2
= 20 𝑚
Após 3s de queda, a esfera se desloca:
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𝑑(3) = 0 +
10 ⋅ 3²
2
= 45 𝑚
Então, no primeiro segundo de queda, a esfera desceu 5 metros, apenas. Como após 2
segundos de queda ela caiu 20 metros em relação à sua posição inicial, ela desceu 15 metros
durante o segundo segundo. E, finalmente, como ela caiu 45 metros após 3 segundos de queda,
configurando um deslocamento de 25 metros durante o terceiro segundo, podemos calcular a
razão.
𝑑1
𝑑3
=
5
25
=
1
5
Gabarito: “C”
5. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) O gráfico abaixo
apresenta as posições de um móvel, que se desloca sobre uma trajetória retilínea, com
o passar do tempo.
A partir das informações contidas no gráfico, pode-se afirmar que
A) o móvel acelera uniformemente até parar no instante 30s, quando começa a diminuir
sua velocidade.
B) o móvel sobe uma rampa até o topo, instante 30s, e começa a retornar ao solo.
C) o móvel tem velocidade nula no instante igual a 30s e, após 40s, acabou percorrendo
uma distância de 100m, deslocando-se 100m em relação à origem.
D) o móvel tem velocidade nula no instante igual a 30s e, após 40s, acabou percorrendo
uma distância igual ao dobro do módulo do deslocamento.
E) o móvel tem velocidade nula nos instantes inicial e final.
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Comentários
O móvel sai da posição zero, origem do sistema de coordenadas, avança 150m no sentido
positivo, e para de avançar no instante 30s. Depois, move-se 50 metros no sentido negativo,
entre 30s e 40s.
Assim, a distância percorrida é igual a 200m (avançou 150m e voltou 50m), enquanto o
deslocamento vale somente 100m (posição final, 100m, menos a posição inicial, 0m).
Gabarito: “D”
6. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um simulador de
gravidade artificial pode ser implantado em naves espaciais para longas viagens pelo
sistema solar. Este protótipo consiste em um rotor, com 16m de diâmetro, onde o
astronauta fica em pé e pisa na borda pelo lado de dentro, com sua cabeça apontando
para o centro de rotação.
A frequência de rotação desse protótipo para submeter os astronautas a uma
aceleração igual a igual g, que vale 10m/s², está mais próxima de
A) 𝒇 =
𝟓
𝝅𝟐
𝑯𝒛
B) 𝒇 =
𝟏𝟎
𝟑𝟐⋅𝝅𝟐
𝑯𝒛
C) 𝒇 =
𝟓
𝟑𝟐⋅𝝅𝟐
𝑯𝒛
D) 𝒇 =
√𝟓
𝟒⋅𝝅
𝑯𝒛
E) 𝒇 =
𝟓
𝟏𝟔⋅𝝅𝟐
𝑯𝒛
Comentários
A frequência de rotação pode ser obtida a partir das relações do Movimento Circular
Uniforme:
𝑎𝑀𝐶𝑈 =
𝑉2
𝑅
𝑔 =
𝑉2
𝑅
A velocidade linear vale:
𝑉𝑀𝐶𝑈 =
2 ⋅ 𝜋 ⋅ 𝑅
𝑇
= 2 ⋅ 𝜋 ⋅ 𝑅 ⋅ 𝑓
Então,
𝑔 =
(2 ⋅ 𝜋 ⋅ 𝑅 ⋅ 𝑓)2
𝑅
𝑔 = 4 ⋅ 𝜋2 ⋅ 𝑅 ⋅ 𝑓2
𝑓2 =
𝑔
4 ⋅ 𝜋2 ⋅ 𝑅
Dados: R=8m g=10m/s²
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 134
𝑓2 =
10
4 ⋅ 𝜋2 ⋅ 8
=
5
16 ⋅ 𝜋2
𝑓 =
√5
4 ⋅ 𝜋
𝐻𝑧 = 0,18 𝐻𝑧
Gabarito: “D”
7. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um milho de pipoca
estoura e ejeta verticalmente na panela atingindo uma altura de 45cm em relação ao
fundo da panela. Suponha os efeitos do ar desprezíveis e que o g do local vale 10m/s².
Pode-se afirmar que a pipoca saltou com uma velocidade inicial de
A) 3m/s.
B) 6m/s.
C) 9m/s.
D) 12m/s.
E) 0,9m/s.
Comentários
Como os efeitos do ar foram desprezados, então o movimento é o de Queda Livre, que é
um exemplo de Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV).
O valor da velocidade inicial pode ser obtido a partir da equação abaixo:
𝑉𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙
2 = 𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
2 + 2 ⋅ 𝑎 ⋅ 𝑑
Dados: Referencial positivo para cima. Vfinal=0m/s a=g=10m/s²
d=45cm=0,45m
02 = 𝑉𝑖
2 + 2 ⋅ (−10) ⋅ 0,45
02 = 𝑉𝑖
2 − 9
𝑉𝑖
2 = 9
𝑉𝑖 = 3 𝑚/𝑠
Gabarito: “A”
8. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um móvel se desloca
sobre uma estrada plana e retilínea com velocidade que varia conforme o gráfico
abaixo.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 135
A velocidade média desenvolvida por este móvel durante seu último minuto vale
A) 1200m/s
B) 120m/s
C) 20m/s
D) 20,6m/s
E) 18,3m/s
Comentários
A Velocidade Média é definida como a razão do Deslocamento pelo respectivo Tempo
total, conforme apresentado na equação abaixo.
𝑉𝑚é𝑑𝑖𝑎 =
𝑑𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑡𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
O deslocamento total realizado pelo móvel em seu último minuto, do instante 20s até 80s,
pode ser obtido a partir do cálculo da área abaixo da curva do gráfico, identificada em azul na
figura abaixo.
Esta figura pode ser dividida em figuras menores e calcular duas respectivas áreas.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 136
Ao dividir em dois retângulos e um triângulo, ficamos:
𝑑 = (40 ⋅ 15) + (20 ⋅ 25) + (
20 ⋅ 10
2
)
𝑑 = 600 + 500 + 100 = 1200 𝑚
Com o deslocamento de 1200m e o tempo de 1min=60s, podemos determinar a
velocidade média:
𝑉𝑚é𝑑𝑖𝑎 =
1200
60
= 20 𝑚/𝑠
Gabarito: “C”
9. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Uma pessoa distraída
com seu celular, entra em um elevador que, subitamente, despenca em queda livre. A
pessoa percebe que seus pés perdem contato com a base do elevador ao mesmo
tempo que seu celular perde contato com sua mão.
O elevador caiu devido ao rompimento de um cabo. Porém, após 1 segundo de queda
livre, o cabo de segurança começa a atuar e freia o elevador, parando-o.
A partir de seus conhecimentos de Física, escolha a alternativa correta.
A) Durante a queda livre, o elevador adquire aceleração igual a g em relação à pessoa.
B) Durante a queda livre, todo o conjunto, pessoa, celular e elevador, caem com mesma
aceleração, semelhantemente à situação de imponderabilidade vivenciada por
paraquedistas após abrirem seus paraquedas e atingirem sua velocidade terminal.C) Durante a queda livre, o celular adquire aceleração igual a g, mas para cima em
relação ao piso do elevador.
D) Durante a queda livre, todo o conjunto, pessoa, celular e elevador, caem com mesma
aceleração, semelhantemente à situação de imponderabilidade vivenciada por
astronautas em órbita.
E) Durante a queda livre, a pessoa fica submetida a uma aceleração igual a g em relação
ao elevador e em relação ao celular.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 137
Comentários
O estado ou situação de imponderabilidade ocorre com astronautas quando eles e a nave
estiverem submetidos à mesma aceleração.
No caso do enunciado, quando o cabo de sustentação do elevador se rompe, tanto ele
quanto a pessoa e o celular ficam submetidos à aceleração de queda livre, que é igual para
todos, configurando a condição de imponderabilidade.
Queda Livre é um movimento somente sob a ação da gravidade, onde quaisquer outros
efeitos ou influências podem ser desprezados. Todos os corpos em Queda Livre experimentam
idênticas acelerações quando estão em um mesmo local.
Paraquedistas não caem em Queda Livre, pois não se pode desprezar os efeitos do ar
durante deu movimento de queda. Ou seja, a “Queda Livre” dos paraquedistas não é a Queda
Livre da Física.
Gabarito: “D”
10. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/ Prof. Lucas Costa) A pandemia de coronavírus
trouxe a necessidade de isolamento social e fechou inúmeras fronteiras. Com isso, um
dos setores mais afetados foi o do turismo. E esse cenário pode trazer uma mudança
no comportamento dos consumidores pós-pandemia. Segundo especialistas, as
viagens nacionais e de carro devem voltar ao radar.
valorinveste.globo.com/objetivo/organize-as-contas/noticia/2020/07/14/viagens-
nacionais-e-de-carro-voltam-ao-radar-com-pandemia-afirmam-especialistas.ghtml
As viagens de carro devem voltar ao radar no pós-pandemia. Hoje, podemos exaltar
que um dos trechos mais utilizados é o trajeto entre a cidade do Rio de Janeiro e a de
São Paulo. Caso mantida a velocidade constante de 80 km/h, o tempo total gasto nesse
trajeto é de 5 horas e 42 minutos. Nesse cenário, o volume de gasolina necessário para
o trajeto será próximo de
Dados: Consumo de Gasolina: 12 km/l.
A) 12 l
B) 24 l
C) 38 l
D) 29 l
E) 46 l
Comentários
Inicialmente, devemos encontrar a distância entre RJ e SP. Para isso, temos:
𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒: 80 𝑘𝑚/ℎ
𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜: 5ℎ 42𝑚𝑖𝑛
Da expressão da velocidade, temos:
𝑣 =
Δ𝑆
Δ𝑡
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 138
Δ𝑆 = 𝑣 ⋅ Δ𝑡
Entretanto, antes de substituirmos na fórmula, devemos converter o tempo para horas:
5ℎ42𝑚𝑖𝑛
5ℎ +
42
60
ℎ
50
10
ℎ +
7
10
ℎ =
57
10
ℎ = 5,7ℎ
Assim, podemos aplicar a fórmula:
Δ𝑆 = 80
𝑘𝑚
ℎ
𝑥 5,7ℎ
Δ𝑆 = 456 𝑘𝑚
Agora que temos a distância, podemos saber quantos litros de gasolina foram
necessários, aplicando a razão dada:
𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜 =
𝐷𝑖𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎
𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠
= 12
𝑘𝑚
𝐿
12 =
456
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 =
456
12
= 38 𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠
Gabarito: “C”
11. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um músico segura uma
caixa de som que emite um ruído sonoro de frequência igual a 440Hz. Ao lançar a caixa
verticalmente para cima com velocidade inicial de 10 m/s, pode-se afirmar que
(Despreze qualquer tipo de efeito ou resistência causado pelo ar e assuma g=10 m/s²).
a) após 1,5s do lançamento, a caixa estará subindo com velocidade de 5m/s e o músico
ouvirá um som de frequência menor que 440Hz.
b) após 1,5s do lançamento, a caixa estará descendo com velocidade de 5m/s e o
músico ouvirá um som de frequência maior que 440Hz.
c) após 1,5s do lançamento, a caixa estará subindo com velocidade de 5m/s e o músico
ouvirá um som de frequência maior que 440Hz.
d) após 1,0s do lançamento, a caixa estará subindo com velocidade de 10m/s e o
músico ouvirá um som de frequência menor que 440Hz.
Comentários:
Lançamentos verticais, próximos à superfície da Terra e ao se desprezar qualquer tipo de
efeito ou resistência do ar, nada mais são que Movimentos Retilíneos Uniformemente Variados
(MRUV).
Com a velocidade inicial de lançamento e a aceleração podemos facilmente determinar a
velocidade da caixa de som após qualquer intervalo de tempo com a Equação Horária da
Velocidade para o MRUV:
𝑉𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 + 𝑎 ⋅ 𝑡
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 139
Dados: Vi=10m/s a=g=10m/s² t=1,5s
Para aplicar qualquer equação do MRUV, precisamos de um sistema de referência.
Ao se assumir um referencial na vertical e positivo para cima (toda grandeza que aponta
a favor do referencial adotado entra na equação com sinal positivo, assim como toda grandeza
que apontar contrariamente ao referencial escolhido fica negativa), temos:
𝑉𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = (+10) + (−10) ⋅ 1,5
𝑉𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = −5𝑚/𝑠
Este resultado significa que, passados 1,5s do lançamento, a caixa estará se movendo a
5m/s para baixo, se aproximando do músico. Portanto, a frequência do sinal sonoro percebido
pelo músico será maior que os 440Hz emitida pela caixa de som, devido ao Efeito Dopler.
Gabarito: “B”
12. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Devido às más condições
do tempo, um avião de 46ton precisou esperar a liberação da pista para pouso. Até a
liberação, a aeronave com seus 80 passageiros ficou voando horizontalmente
mantendo um valor de velocidade linear em relação ao solo de 324km/h enquanto voou
em círculos durante cerca de 20 minutos. A trajetória circular teve raio de 1,8km.
Enquanto voava em círculos, o tempo que o avião levava para passar sucessivamente
sobre um mesmo ponto fixo era de, aproximadamente
a) 2 min
b) 40π min
c) π/45 min
d) 16 min
e) 11 min
Comentários
O tempo entre duas passagens sucessivas sobre um mesmo ponto fixo de referência é
igual ao Período do movimento.
Como o avião voa em círculos e com valor de velocidade constante, podemos concluir
que a aeronave tem um Movimento Circular Uniforme.
O Período pode ser calculado a partir da relação abaixo:
𝑉 =
2 ⋅ 𝜋 ⋅ 𝑅
𝑇
Dados: V=324km/h=90m/s R=1,8km=1800m
90 =
2 ⋅ 𝜋 ⋅ 1800
𝑇
𝑇 =
2 ⋅ 𝜋 ⋅ 1800
90
= 40 ⋅ 𝜋 𝑠
𝑇 =
40 ⋅ 𝜋
60
=
2 ⋅ 𝜋
3
≈ 2 𝑚𝑖𝑛
Gabarito: “A”.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 140
13. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Carros de Fórmula 1
conseguem atingir, a partir do repouso, uma velocidade de 100km/h em apenas 2,5
segundos. A aceleração média desenvolvida por estes veículos vale
A) 40m/s²
B) 4m/s²
C) 10m/s²
D) 250m/s
E) 40km/h/s
Comentários
A aceleração média pode ser obtida pela equação abaixo:
𝑎𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 =
∆𝑉
∆𝑡
Dados: ∆V=Vfinal-Vinicial=100-0=100km/h ∆t=2,5s
𝑎𝑚𝑒𝑑𝑖𝑎 =
100
2,5
= 40
𝑘𝑚
ℎ
/𝑠
Gabarito: “E”.
14. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um corpo em movimento
circular uniforme leva 2min para completar uma volta completa em uma trajetória de
40m de diâmetro.
Pode-se afirmar que este corpo se move com uma velocidade linear de módulo igual a
A) 𝟐𝟎𝝅 𝒎/𝒎𝒊𝒏
B) 𝟐𝟎𝝅 𝒎/𝒔
C) 𝟒𝟎𝝅 𝒎/𝒎𝒊𝒏
D) 𝟒𝟎𝝅 𝒎/𝒔
E) 𝟐𝟎 𝒎/𝒎𝒊𝒏
Comentários
Como o corpo realiza uma volta em um período de 2min em uma trajetória de raio igual a
20m, que é metade do diâmetro, então o valor da velocidade linear pode ser obtido pela seguinte
equação:
𝑉 =
2 ⋅ 𝜋 ⋅ 𝑅
𝑇
𝑉 =
2 ⋅ 𝜋 ⋅ 20
2
𝑉 = 20𝜋 𝑚/𝑚𝑖𝑛
Gabarito: “A”
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 141
15. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Dois corpos, 1 e 2, com
pesos iguais a 10N e 20N,respectivamente, foram abandonados simultaneamente de
mesma altura, próximos à superfície da Terra, e caíram em queda livre.
Sobre o movimento de queda dos corpos, podemos afirmar que
A) o corpo 2 levou menos tempo para chegar ao solo, pois, como é mais pesado, tem
movimento de queda característico do Movimento Retilíneo Uniformemente Variado,
na vertical, com maior velocidade que o corpo 1.
B) o corpo 1 levou menos tempo para chegar ao solo, pois, como é menos pesado, tem
movimento de queda característico do Movimento Retilíneo Uniformemente Variado,
na vertical, com maior velocidade que o corpo 2.
C) o corpo 2 levou menos tempo para chegar ao solo, pois, como é mais pesado, tem
movimento de queda característico do Movimento Retilíneo Uniforme, na vertical, com
maior velocidade que o corpo 1.
D) o corpo 1 levou menos tempo para chegar ao solo, pois, como é menos pesado, tem
movimento de queda característico do Movimento Retilíneo Uniforme, na vertical, com
maior velocidade que o corpo 2.
E) ambos corpos levaram o mesmo tempo para atingir o solo, pois qualquer corpo em
queda livre tem, na vertical, um Movimento Retilíneo Uniformemente Variado, caindo
com aceleração constante.
Comentários
A Queda Livre, na Física, significa uma queda somente sob a ação da gravidade, sem
qualquer tipo de efeito ou resistência que possa ser causado pelo ar.
Nestas condições, corpos em Movimento de Queda Livre, caem com aceleração
constante, configurando, verticalmente, um Movimento Retilíneo Uniformemente Variado.
Portanto, dois corpos, abandonados de uma mesma altura, próximos à superfície da Terra
e se desprezando qualquer tipo de efeito ou resistência do ar, independentemente de suas
massas, formatos ou tamanhos, levarão o mesmo tempo para atingir o solo
Gabarito: “E”
16. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/ Prof. Henrique Goulart) O gráfico abaixo
apresenta os dados de um corpo que se move numa trajetória retilínea.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 142
A partir das informações contidas no gráfico, podemos afirmar que
A) no instante t1, o móvel está em MRU, com posição, velocidade e aceleração
positivas. Em t2, o móvel está em MRUV, com posição e velocidade positivas e
aceleração nula. E em t3, o móvel está em MRU, com posição e velocidade positivas,
mas com aceleração negativa.
B) no instante t1, o móvel está em MRUV, com posição, velocidade e aceleração
positivas. Em t2, o móvel está em MRU, com posição e velocidade positivas e
aceleração nula. E em t3, o móvel está em MRUV, com posição e velocidade positivas,
mas com aceleração negativa.
C) no instante t1, o móvel está em MRU, com posição e velocidade positivas e
aceleração negativa. Em t2, o móvel está em MRUV, com posição e velocidade positivas
e aceleração positiva. E em t3, o móvel está em MRU, com posição positiva e velocidade
e aceleração negativas.
D) no instante t1, o móvel está em MRUV, com posição, velocidade e aceleração
positivas. Em t2, o móvel está em MRU, com posição, velocidade e aceleração positivas.
E em t3, o móvel está em MRUV, com posição positiva e velocidade e aceleração
negativas.
E) no instante t1, o móvel está em MRUV, com posição e velocidade positivas e
aceleração negativa. Em t2, o móvel está em MRU, com posição e velocidade positivas
e aceleração positiva. E em t3, o móvel está em MRUV, com posição positiva e
velocidade e aceleração negativas.
Comentários
Como o móvel está sempre marcando valores positivos para as posições, curva sempre
acima da origem do eixo “S”, então em todos os três instantes indicados as posições do móvel
são positivas.
No primeiro arco de parábola, o móvel avança no sentido positivo do referencial “S”, em
Movimento Retilíneo Uniformemente Variado, aumentando sua velocidade uniformemente no
sentido positivo tendo, portanto, aceleração também positiva.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 143
Na reta, o móvel continua avançando para posições positivas cada vez maiores, em
Movimento Retilíneo Uniforme, pois a reta, com inclinação constante, indica que o móvel avança
posições à mesma taxa, com velocidade constante, positiva e, portanto, com aceleração nula.
No segundo arco de parábola, o móvel continua se movendo para posições maiores, em
MRUV, porém, com velocidade positiva cada vez menor, configurando uma aceleração negativa.
Então, no instante t1, o móvel está avançando no sentido positivo do eixo “S” das posições,
com velocidade e aceleração também positiva.
No instante t2, o móvel está avançando no sentido positivo do eixo “S” das posições, com
velocidade positiva e aceleração nula.
E, no instante t3, o móvel está avançando no sentido positivo do eixo “S” das posições,
com velocidade positiva, porém com aceleração negativa.
A resposta deste exercício também pode ser avaliada ao se fazer a seguinte interpretação
em um gráfico de Posições “S” por tempo “t”:
- O móvel tem posições positivas ao estar além da origem e para o lado positivo,
crescente, do eixo das posições.
- Se a curva for uma reta crescente ou decrescente, o móvel está em MRU. Se for uma
reta horizontal, o móvel está em repouso. E, se for uma parábola, o móvel está em MRUV.
- A Velocidade do móvel é positiva quando a inclinação da reta tangente ao gráfico em
determinado instante for positiva (curva ascendente). A Velocidade do móvel é negativa quando
a inclinação da reta tangente ao gráfico em determinado instante for negativa (curva
descendente).
- A Aceleração do móvel é nula se o gráfico for uma reta. A aceleração é positiva, num
caso de curva parabólica, se a concavidade estiver voltada para o sentido positivo (“U”). A
aceleração é negativa, num caso de curva parabólica, se a concavidade estiver voltada para o
sentido negativo (“Ո”).
Gabarito: “B”.
17. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/ Prof. Henrique Goulart) Um corpo é lançado
obliquamente em relação ao plano horizontal, próximo à superfície da Terra. Ao se
desprezar qualquer tipo de influência ou impedimento que possa ser causado pelo ar,
no ponto de máxima altura atingida, é correto afirmar que
A) a velocidade é nula e a aceleração não nula.
B) a velocidade e a aceleração são não nulas.
C) a aceleração é nula e a velocidade não nula.
D) a velocidade e a aceleração são nulas.
Comentários
Quando um corpo é lançado obliquamente ao solo, próximo à superfície da Terra e se
desprezando qualquer tipo efeito ou resistência por parte do ar, então a única ação sobre ele é
a da gravidade, que o acelera verticalmente para baixo, seja na subida, na altura máxima, ou na
descida. A gravidade é sempre atuante durante todo o movimento.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 144
Assim, a componente vertical da velocidade reduz, durante a subida, zera no ponto de
altura máxima e aumenta para baixo durante a descida.
A componente horizontal da velocidade não sofre qualquer alteração, assumindo sempre
o mesmo valor durante a subida, na altura máxima e durante a descida.
Portanto, no ponto mais alto da trajetória, na altura máxima, o corpo se move com
velocidade horizontalmente e está acelerando verticalmente para baixo, configurando velocidade
e aceleração NÃO nulas.
Gabarito: “B”
18. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/ Prof. Henrique Goulart) O gráfico abaixo
apresenta informações sobre o movimento retilíneo de um corpo.
O valor da velocidade média e da aceleração desse corpo após 10s valem,
respectivamente,
a) 50m/s e 0m/s².
b) 20m/s e 10m/s².
c) 5m/s e 0m/s².
d) 10m/s e 25m/s².
e) 500m/s e 250m/s².
Comentários
A velocidade média pode ser obtida pela razão do deslocamento pelo respectivo intervalo
de tempo.
𝑉𝑚é𝑑𝑖𝑎 =
∆𝑆
∆𝑡
=
50 − 0
10 − 0
=
50
10
= 5 𝑚/𝑠
A aceleração pode ser obtidapela razão da variação da velocidade pelo respectivo intervalo
de tempo.
Neste caso, como o corpo se moveu sempre com a mesma velocidade, a aceleração foi
nula.
𝑎 =
∆𝑉
∆𝑡
=
5 − 5
10 − 0
= 0 𝑚/²
Gabarito: “C”
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 145
19. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um corpo é lançado
obliquamente em relação ao solo. Desconsidere qualquer tipo de efeito que possa ser
causado pelo ar. É correto afirmar que
a) após o lançamento, no ponto mais alto da trajetória e antes de atingir o solo, o corpo
ficou sujeito somente a uma força vertical, de natureza gravitacional.
b) somente no ponto de máxima altura o corpo ficou submetido a uma resultante de
forças nula.
c) após o lançamento, no ponto mais alto da trajetória e antes de atingir o solo, o corpo
ficou sujeito somente a uma força vertical, de natureza nuclear.
d) no ponto de altura máxima ocorre uma inversão de sentido da resultante das forças
sobre o corpo.
e) após o lançamento, no ponto mais alto da trajetória e antes de atingir o solo, o corpo
ficou sujeito somente a uma força vertical, de natureza eletromagnética.
Comentários
Um corpo lançado obliquamente em relação ao solo assume uma trajetória parabólica,
somente sob a ação da força gravitacional, pois o ar foi desprezado.
Assim, durante a subida, no ponto de altura máxima e durante a descida, a resultante das
forças é igual à única força exercida permanentemente sobre o corpo: a força Peso, de natureza
gravitacional, que puxa o corpo sempre verticalmente para baixo.
Em nenhum instante a resultante das forças sobre o corpo é nula, nem ocorre inversão
de sentido da resultante das forças sobre o corpo.
Gabarito: “A”
20. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Neil Armstrong, Buzz
Aldrin e Michael Collins partiram da Lua há 50 anos atrás, mas um dos experimentos
que eles deixaram para trás continua retornando novos dados até hoje: os
retrorrefletores. Junto com os astronautas da Apollo 11, os da Apollo 14 e 15 também
deixaram mais desses “espelhos” na superfície lunar.
https://rocketsciencebrasil.com/2020/02/20/o-experimento-da-apollo-11-que-continua-
funcionando/
Sabendo-se que a luz se propaga a uma velocidade de 300000km/s e que a distância
que separa a Terra e a Lua é cerca de 400000km, o tempo que um feixe de laser emitido
daqui da Terra leva para ser refletido na Lua e voltar vale
a) cerca de um segundo.
b) cerca de dois segundos.
c) igual a 4/3 de segundo.
d) pouco menos de três segundos.
e) pouco mais de três segundos.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 146
Comentários
A relação entre velocidade, distância e tempo é dada pela equação abaixo:
𝑑 = 𝑣 ⋅ 𝑡
A distância percorrida pelo laser para ir e voltar é igual ao dobro da distância Terra-Lua,
2x400000 = 800000km.
Além disso, a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas vale 300000km/s.
Assim, podemos calcular o tempo que levou um feixe de laser para sair e retornar à Terra,
sendo refletido na superfície da Lua:
800000 = 300000 ⋅ 𝑡
𝑡 =
800000
300000
=
8
3
≅ 2,7 𝑠
O tempo de 2,7s é um pouco menos de três segundos.
Gabarito: “D”
21. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Sabendo-se que uma
partícula se move em linha reta com movimento tal que seus valores de velocidade
assumem, a cada segundo, uma sequência de valores que respeita uma progressão
matemática bastante conhecida.
Escolha a alternativa correta.
a) esse movimento é o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV), onde os
valores de velocidade seguem uma progressão geométrica, em cada intervalo fixo de
tempo, tendo a aceleração como razão desta progressão.
b) esse movimento é o Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV), onde os
valores de velocidade seguem uma progressão aritmética, em cada intervalo fixo de
tempo, tendo a aceleração como razão desta progressão.
c) esse movimento é o Movimento Retilíneo Uniforme (MRU), onde os valores de
deslocamento seguem uma progressão geométrica, em cada intervalo fixo de tempo,
tendo a velocidade como razão desta progressão.
d) esse movimento é o Movimento Retilíneo Uniforme (MRU), onde os valores de
deslocamento seguem uma progressão aritmética, em cada intervalo fixo de tempo,
tendo a aceleração como razão desta progressão.
Comentários
Uma Progressão Aritmética se caracteriza por uma sequência de valores onde cada termo
é igual ao seu antecessor somado com um valor fixo, chamado de razão.
O MRUV é um movimento que se caracteriza por ter Aceleração constante. Assim, os
valores de Velocidade variam constantemente à mesma taxa, à mesma razão aritmética, em
cada intervalo fixo de tempo, em Progressão Aritmética.
Portanto, no MRUV, os valores de velocidade seguem uma Progressão Aritmética, onde
a aceleração é a razão na qual esses valores aumentam em cada intervalo fixo de tempo.
Gabarito: “B”
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22. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) A Ponte Presidente Costa
e Silva, popularmente conhecida por Ponte Rio-Niterói justamente por ligar estes dois
municípios por cima da Baía de Guanabara, tem o comprimento total de 13290m e altura
máxima de 72m acima no nível da água.
A razão entre o valor da rapidez média de um automóvel que a percorreu totalmente
em 36 minutos e o valor da velocidade que um corpo abandonado do ponto mais alto
da ponte atinge a superfície da água em queda livre com g=10m/s² vale,
aproximadamente
a) 𝟎, 𝟎𝟓 ⋅ √𝟏𝟎
b) 𝟏𝟐 ⋅ √𝟏𝟎
c) 𝟔 ⋅ √𝟏𝟎
d) 𝟎, 𝟐𝟓
Comentários
Para calcular a Rapidez Média que o veículo desenvolveu, podemos utilizar a relação
abaixo:
𝑉𝑚é𝑑𝑖𝑎 =
𝑑
𝑡
Dados: d=13290m t=36min
𝑉𝑚é𝑑𝑖𝑎 =
13290
36
= 369,17 𝑚/𝑚𝑖𝑛 = 6,15 𝑚/𝑠 = 22,15 𝑘𝑚/ℎ
Para o cálculo do valor da velocidade final de queda de um corpo abandonado no ponto
mais alto da ponte, aplicamos uma das equações do MRUV, pois o Movimento de Queda Livre
é um exemplo de Movimento Retilíneo Uniformemente Variado.
𝑉𝑓
2 = 𝑉𝑖
2 + 2 ⋅ 𝑎 ⋅ 𝑑
Dados: Vi=0m/s a=g=10m/s d=72m
(Assumindo um referencial positivo verticalmente para cima.)
𝑉𝑓
2 = 02 + 2 ⋅ 10 ⋅ 72
𝑉𝑓
2 = 1440
𝑉𝑓 = 12 ⋅ √10 𝑚/𝑠
Assim, a razão fica:
𝑉𝑚é𝑑𝑖𝑎
𝑉𝑓
=
6,15
12 ⋅ √10
=
0,51
√10
=
0,51 ⋅ √10
10
= 0,051 ⋅ √10
Gabarito: “A”
23. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Uma pequena esfera é
lançada verticalmente para cima com uma velocidade igual a 72km/h. O tempo que ela
levou para atingir sua altura máxima vale
Dados: g=10m/s² e desconsidere os efeitos do ar sobre a esfera.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 148
A) 1s
B) 4s
C) 3s
D) 2s
Comentários
Ao se desconsiderar qualquer efeito que possa ser causado pelo ar, o movimento que a
pequena esfera adquire ao subir é o de um MRUV, submetida a uma aceleração constante igual
a g=10m/s² para baixo.
Com uma velocidade inicial igual a 72km/s=20m/s, a esfera fica com velocidade nula ao
atingir a altura máxima. Assim, podemos calcular o tempo de subida a partir da equação abaixo:
𝑉𝑓 = 𝑉𝑖 + 𝑎 ⋅ 𝑡
0 = 20 + (−10) ⋅ 𝑡
𝑡 =
20
10
= 2 𝑠
Gabarito: “D”
24. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Dois automóveis estão
viajando em orientações opostas com velocidades de módulos iguais a 80km/h e 25m/s
em relação à estrada, que é plana, reta e horizontal. A velocidade relativa entre eles
vale
a) 50km/h
b) 80km/h
c) 105km/h
d) 170km/h.
e) 190km/h
Comentários
Como os dois veículos viajam em sentidos opostos, a velocidade relativa entre eles será
igual à soma dos valores desuas velocidades individuais.
Como 25m/s se equivale a 90km/h, temos:
𝑉𝑅𝑒𝑙 = 80 + 90 = 170𝑘𝑚/ℎ
Gabarito: “D”
25. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) A equação horária da
posição de um móvel que se move numa trajetória retilínea em relação a um sistema
de referência “x” é dada pela seguinte equação, que está no SI:
𝒙(𝒕) = 𝟓 − 𝟓 ⋅ 𝒕𝟐
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 149
A velocidade inicial e o tempo que o móvel levou para passar pela origem do sistema
de referência valem, respectivamente
a) 0 m/s e 1 s.
b) 5 m/s e 1 s.
c) 10 m/s e 2 s
d) 2,5 m/s e 5 s
e) O móvel não passará pela origem.
Comentários
A equação horária da posição de um móvel em MRUV é:
𝑥(𝑡) = 𝑥0 + 𝑉𝑜 ⋅ 𝑡 +
𝑎 ⋅ 𝑡2
2
Ao se comparar com a equação dada, temos que
𝑥0 = +5𝑚
𝑉0 = 0𝑚/𝑠
𝑎 = −10𝑚/𝑠2
Para encontrar o tempo até origem, substituímos x(t)=0 e resolvemos t.
0 = 5 − 5 ⋅ 𝑡2
𝑡 = 1𝑠
Gabarito: “A”
26. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) O gráfico abaixo
representa a velocidade de uma partícula que se move em linha reta no decorrer do
tempo.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 150
Levando em consideração que a partícula partiu do repouso no instante 𝒕𝟎 = 𝟎 𝒔 e
posição 𝒙𝟎 = 𝟎 𝒄𝒎, assinale a alternativa que apresenta, de forma aproximada, a
posição final 𝒙𝒇 da mesma, após 𝟏𝟓 𝒔.
a) 𝒙𝒇 = 𝟒𝟑 𝒄𝒎.
b) 𝒙𝒇 = 𝟖𝟑 𝒄𝒎.
c) 𝒙𝒇 = 𝟓𝟎 𝒄𝒎.
d) 𝒙𝒇 = 𝟏𝟓 𝒄𝒎.
e) 𝒙𝒇 = 𝟖𝟔 𝒄𝒎.
Comentários
Em gráficos que relacionam a velocidade de um móvel e o tempo decorrido, sabemos que
a área entre a curva e o eixo do tempo é numericamente igual ao deslocamento do móvel.
Lembre-se que a velocidade negativa indica que a partícula se move em mesma direção, porém
no sentido contrário, logo, devemos ficar atentos com o sinal do deslocamento em áreas de
regiões do gráfico onde 𝑣 < 0 𝑐𝑚/𝑠.
Podemos calcular a área total do gráfico dividindo em regiões, por exemplo:
Região 1 (trapézio): 𝑡 = 0 𝑠 até 𝑡 = 9 𝑠
Região 2 (trapézio): 𝑡 = 9 𝑠 até 𝑡 = 14 𝑠
Região 3 (triângulo): 𝑡 = 14 𝑠 até 𝑡 = 15 𝑠
Calculando região 1:
𝐴𝑡=0 𝑎 𝑡=9 =
(2,5 + 9) ⋅ 10
2
= 57,5
Calculando região 2:
𝐴𝑡=9 𝑎 𝑡=14 =
(5 + 3) ⋅ (−5)
2
= −20
Calculando região 3:
𝐴𝑡=14 𝑎 𝑡=15 =
1 ⋅ 10
2
= 5
Calculando área total (somatório):
𝐴 = 57,5 − 20 + 5 = 42,5
Gabarito: “A”
27. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um pequeno avião tem
velocidade mínima de sustentação igual a 50 nós. Ao se aproximar de um aeroclube,
ele entra em uma massa de ar que se move a 55 nós em relação ao solo. Sabendo-se
que 1 nó equivale a 1,85 quilômetro por hora, pode-se afirmar que
a) um observador em uma torre de controle do aeroclube irá perceber o avião voando
para frente a 9,25km/h quando ele estiver a favor do vento.
b) o avião avança com velocidade de 92,5km/h em relação ao solo.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 151
c) um observador em uma torre de controle do aeroclube irá perceber o avião voando
para trás a 1,25km/h quando ele estiver contra o vento.
d) o avião avança com velocidade de 101,75km/h em relação ao solo.
e) um observador em uma torre de controle do aeroclube irá perceber o avião voando
para trás a 9,25km/h quando ele estiver contra o vento.
Comentários
A velocidade de sustentação de um avião é a velocidade dele em relação ao ar.
Como ele avança a 50 nós contra um vento de 55 nós, então sua velocidade em relação
ao solo será de 5 nós para trás! Ou seja, para um observador em uma torre fixa, o avião estará
se movendo no sentido oposto ao seu voo em relação ao solo.
A velocidade de 5 nós se equivale a 9,25km/h, pois 1 nó é 1,85km/h.
Gabarito: “E”
28. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Lucas Costa) Em um jogo de futebol, um
jogador chuta uma bola que parte com uma velocidade 𝒗𝟎 em uma trajetória inclinada
𝟑𝟎° com a horizontal. Considere o lugar do qual partiu a bola como a origem do
referencial adotado, e o sentido para cima no eixo vertical como positivo.
Ao desprezarmos a resistência do ar, assinale o gráfico que melhor representa a
velocidade da bola ao longo do eixo horizontal.
A)
B)
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C)
D)
E)
Comentários
A questão, nos pede o gráfico da velocidade horizontal pelo tempo. Como no eixo
horizontal não existe nenhuma força sobre a bola, uma vez que não existem forças dissipativas
e que a gravidade atua somente no eixo vertical, a velocidade no eixo horizontal será constante.
Portanto, a alternativa correta é a “D”.
Gabarito: “E”
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 153
29. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um corpo é lançado
verticalmente para cima da sacada de um prédio a 15m/s. Sabendo-se que o g no local
pode ser considerado constante e igual a 10m/s², que os efeitos do ar podem ser
desprezados e que o corpo atingiu o solo, na base do prédio, com velocidade de 45m/s,
pode-se afirmar que o tempo que o corpo levou do lançamento até atingir o solo foi de
____________ e a altura do lançamento, em relação à base do prédio, vale
_____________.
Assinale a alternativa que preenche as lacunas do parágrafo acima na ordem que
aparecem.
A) 3s – 90m.
B) 3s – 30m.
C) 6s – 30m.
D) 6s – 90m.
E) 9s – 30m.
Comentários
O Movimento de Queda Livre descreve a queda de corpos somente sob ação da
gravidade. Assim, todos os corpos caem com aceleração constante, configurando um Movimento
Retilíneo Uniformemente Variado. Para calcular o tempo total, do lançamento até chegar ao solo,
na base do prédio, podemos utilizar a equação abaixo, aplicada a partir de um sistema de
referência com origem no lançamento e orientado verticalmente para cima:
𝑣𝑓 = 𝑣𝑖 + 𝑎 ⋅ 𝑡
Dados: vf=-45m/s a=g=-10m/s² vi=+15m/s
−45 = +15 + (−10) ⋅ 𝑡
−60 = −10 ⋅ 𝑡
−60
−10
= 𝑡
𝑡 = 6𝑠
Para calcular a altura do lançamento, podemos utilizar a seguinte equação:
𝑣𝑓
2 = 𝑣𝑖
2 + 2 ⋅ 𝑎 ⋅ 𝑑
Dados: vf=-45m/s a=g=-10m/s² vi=+15m/s
(−45)2 = (+15)2 + 2 ⋅ (−10) ⋅ 𝑑
2025 = 225 − 20 ⋅ 𝑑
1800 = −20 ⋅ 𝑑
1800
−20
= 𝑑
𝑑 = −90𝑚
Um deslocamento de -90m significa que o corpo se deslocou, em relação à posição inicial,
90 metros no sentido oposto ao referencial escolhido, que foi positivo para cima. Portanto, a
altura do lançamento foi de 90 metros em relação à base do prédio.
Gabarito: “D”
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 154
30. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um trem de alta
velocidade precisa fazer uma curva de raio igual a 640m submetendo seus passageiros
a uma aceleração máxima de 0,1g. O maior valor do quadrado da velocidade que esse
trem pode ter para cumprir estas exigências e vencer a curva com segurança e conforto
vale
A) 64g m/s
B) 64g m/s²
C) 64g m²/s²
D) 8g m/s
E) 8g m²/s²
Comentários
E um Movimento Circular Uniforme, a aceleração centrípeta e a velocidade linear estão
relacionadas pela seguinte equação:
𝑎𝑀𝐶𝑈 =
𝑉2
𝑅
Dados: a=0,1.g R=640m
0,1 ⋅ 𝑔 =
𝑉2
640
64 ⋅ 𝑔 = 𝑉2
𝑉2 = 64 ⋅ 𝑔 𝑚2/𝑠2
Gabarito: “C”
31. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Uma aeronave voando
horizontalmente com velocidade constante abandona uma carga contendo
mantimentos.
Selecione a alternativa que apresenta corretamente a trajetória mais próxima da carga
após ter sido abandonada quando observada por uma pessoa em repouso no solo.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 155
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5
Comentários
A partir de um observador em repouso no solo, a trajetória mais próxima da real é a
indicada pelo número 4, pois, ao ser abandonada, a caixa estava se movendo junto ao avião
(para a direita da figura).
Assim a caixa irá cair verticalmente enquanto avança horizontalmente, traçando uma
trajetória curva.
Gabarito: “D”
32. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um motorista de
aplicativo deseja ir de um bairro a outro na cidade de São Paulo, de modo que a
distância total a ser percorrida será de 20 km. Como meta para receber uma boa
avaliação e manter seu perfil com cinco estrelas, ele deseja percorrer esse trajeto com
velocidade média de módulo igual a 50 km/h. Se durante os primeiros 30 minutos da
viagem ele percorreu com rapidez média de 20km/h devido ao trânsito caótico, o valor
da velocidade média com a qual deverá fazer o percurso restante para cumprir a meta
será de
a) 30 km/h
b) 60 km/h
c) 80 km/h.
d) Será impossível cumprir a meta.
e) 90 km/h
Comentários
Para cumprir os 20km com rapidez média de 50km/h, ele levará um tempo total de:
𝑉𝑀é𝑑𝑖𝑎 =
𝑑𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑡𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑡𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 =
𝑑𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑉𝑀é𝑑𝑖𝑎
=
20
50
= 0,4ℎ
Como ele percorreu os primeiros 10km com rapidez de 20km/h, podemos estimar o tempo
para esta primeira parte do percurso:
𝑉𝑀é𝑑𝑖𝑎
1
=
𝑑1
𝑡1
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 156
𝑡1 =
𝑑1
𝑉𝑀é𝑑𝑖𝑎
1
=
10
20
= 0,5ℎ
Como ele já levou 0,5h (30min) para percorrer uma parte (metade) do percurso que
deveria levar somente 0,4h (24min) no total, não há valor de velocidade que o faça cumprir sua
meta.
Gabarito: “D”
33. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Dois móveis, A e B,
partiram juntos e moveram numa pista plana, reta e horizontal com velocidades que
assumiram os valores registrados no gráfico abaixo.
A partir desses dados, julgue as afirmações abaixo:
I – De zero a 6s os móveis A e B desenvolveram uma aceleração média de 2,3m/s² e
1,7m/s², respectivamente.
II – O móvel B parou de se deslocar após 6 segundos, enquanto o móvel A parou de se
mover após quase 7 segundos.
III – A distância percorrida pelos móveis A e B após pararem de acelerar foi de,
aproximadamente, 45m e 60m, respectivamente.
São corretas:
A) Apenas I.
B) Apenas I e II.
C) Apenas II.
D) Apenas II e III.
E) Apenas I e III.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 157
Comentários
I – CORRETA.
Para o cálculo da aceleração média de cada um dos móveis, aplicamos a definição abaixo:
𝑎𝑀é𝑑𝑖𝑎 =
∆𝑉
∆𝑡
Para o móvel A, temos:
𝑎𝐴 =
(14 − 0)
(6 − 0)
=
14
6
= 2,3 𝑚/𝑠²
Para o móvel B, temos:
𝑎𝐵 =
(10 − 0)
(6 − 0)
=
10
6
= 1,7 𝑚/𝑠²
II – INCORRETA.
Após 6 segundos, o veículo B parou de acelerar, mantendo, a partir deste instante, uma
velocidade de 10m/s. O mesmo ocorre com o móvel A, passando a se mover com velocidade
constante após cerca de 7s.
III – CORRETA.
A distância percorrida pode ser estimada a partir do cálculo da área que o gráfico da
Velocidade faz com o eixo do Tempo, pois esta área é igual ao Deslocamento do móvel.
Assim, como o móvel A para de acelerar cerca de 6,8 segundos, temos a área de um
retângulo de base igual a 3,2s e altura de 14,2m/s.
𝑑𝐴 = 3,2 ⋅ 14,2 = 45,4 𝑚
Como o móvel B para de acelerar após 6s, teremos, também, um retângulo de base igual
a 6s (de 6 até 12) e altura de 10m/s.
𝑑𝐵 = 6,0 ⋅ 10,0 = 60,0 𝑚
Gabarito: “E”
34. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um garoto lança uma
pequena bola verticalmente para cima enquanto caminha horizontalmente com
velocidade constante, permanecendo assim durante toda trajetória da bolinha,
conforme situação apresentada na figura abaixo.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 158
Desconsidere qualquer tipo de efeito ou influência que possa ser causado pelo ar e
julgue as afirmativas abaixo.
I – Após ter saído da mão do garoto, a bolinha tem trajetória parabólica, submetida
somente à força gravitacional, tendo aceleração constante.
II – No ponto mais alto da trajetória, a velocidade da bolinha é nula em relação ao
menino.
III – Na horizontal, a bolinha se move em MRU, enquanto que, na vertical o movimento
é um MRUV, em relação ao solo.
São corretas.
A) Nenhuma.
B) Somente a I e a II.
C) Somente a II.
D) Somente a I e a III.
E) Todas.
Comentários
I – CORRETA.
Ao sair da mão do menino, a única ação sobre a bolinha é a da gravidade, que impõe uma
força constante sobre a bolinha, acelerando-a constantemente e variando sua velocidade sempre
à mesma taxa, configurando uma trajetória parabólica.
II – CORRETA.
A componente horizontal da velocidade da bolinha é igual à velocidade do menino. Assim,
horizontalmente, ambos avançam juntos. Quando a bolinha chega no ponto mais alto da sua
trajetória, sua componente vertical da velocidade é nula, resultando num movimento unicamente
horizontal.
III – CORRETA.
Ao desconsiderar os efeitos do ar, horizontalmente, a bolinha se move com velocidade
constante, avançando num Movimento Retilíneo Uniforme. Na vertical, a bolinha está sob a ação
da gravidade, que impõe uma aceleração vertical constante, que varia sua velocidade
constantemente, configurando um Movimento Retilíneo Uniformemente Variado de Queda Livre.
Gabarito: “E”
35. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um praticante de corrida
completa um percurso de 5km em 15min. Nesse mesmo ritmo, ele completaria um
percurso de uma maratona de 42km em
A) 14h.
B) 14min.
C) 3h e 15min.
D) 2h e 6min.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 159
E) 2h e 1min.
Comentários
Ao percorrer 5km em 15min, podemos calcular sua rapidez média:
𝑉𝑚é𝑑𝑖𝑎 =
𝑑
𝑡
𝑉𝑚é𝑑𝑖𝑎 =
5
15
=
1
3
𝑘𝑚/𝑚𝑖𝑛
Para d=42km, temos que
1/3 =
42
𝑡
𝑡 =
42
1/3
= 3 ⋅ 42 = 126𝑚𝑖𝑛 = 2,1ℎ = 2ℎ 𝑒 6𝑚𝑖𝑛
Gabarito: “D”
36. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um automóvel, com
2000kg, se desloca numa estrada retilínea, plana e horizontal com velocidade de
90km/h. Repentinamente, o condutor avista um obstáculo à frente, uma vaca parada na
pista, e leva 1,5 segundo para acionar os freios e iniciar a frenagem. O veículo reduz
sua velocidade uniformemente e consegue parar antes de colidir com o obstáculo.
Despreze qualquer tipo de efeito que possa ser causado pelo ar.
Durante o tempo de reação, intervalo entre o instante da percepção até o início da
frenagem, o veículo percorreu uma distância igual a
a) 135,0m
b) 13,5m
c) 37,5m
d) 25,0m
Comentários
Durante o tempo de reação o veículo se moveu com velocidade constante, em M.R.U.
Assim, podemos utilizar a relação abaixo:
𝑑 = 𝑣 ⋅ 𝑡
Dados: v=90km/h=25m/s t=1,5s
𝑑𝑟𝑒𝑎çã𝑜 = 25 ⋅ 1,5 = 37,5𝑚
Gabarito: “C”
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 160
37. (2021/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) O satélite Amazônia 1 é o
primeiro satélite de observação terrestre completamente feito em território brasileiro.
Ele foi lançado em 28 de fevereiro de 2021 na missão PSLV-C51. O satélite busca
fornecer dados e imagens acerca do desmatamento na região da Amazônia. Ele orbita
a 7200km do centro da Terra e leva cerca de 100 minutos para completar uma órbita.
Considerando que sua trajetória é circular e uniforme, qual é, aproximadamente, a
velocidade orbital que o satélite estabeleceu em sua órbita? Use π como 3,14.
A) 226 km/h
B) 452 km/h
C) 28260 km/h
D) 28620 km/h
E) 38260 km/h
Comentários
O satélite se movimentauniformemente em uma trajetória circular. Assim, a velocidade
orbital pode ser calculada por:
𝑣 =
2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑅
𝑇
O período orbital é o tempo que o satélite leva para dar uma volta completa em torno da
Terra, que vale 100 minutos. Em horas, vale:
𝑇 = 100 min ÷ 60 ≅ 1,6ℎ
Substituindo os valores do problema, temos:
𝑣 =
2 ∙ 3,14 ∙ 7200
1,6
= 28260 𝑘𝑚/ℎ
Gabarito: “C”
38. (2021/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart)
Disponível em: http://www.marcianeurotica.com.br/2011/01/tirinha-085-esporte-e-
saude.html. Acesso em: 06 de março de 2021.
Admita que Márcia está correndo a uma velocidade constante de 1,5 m/s quando acena
para o carro de sorvete parar. O motorista, que se encontra 20 metros à frente e se
move a 20m/s, reduz sua velocidade uniformemente até parar, 4s após o sinal de
Márcia. Em quanto tempo Márcia alcançará o carro?
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 161
A) 30s
B) 40s
C) 50s
D) 1min
E) 1min e 10s
Comentários
O movimento do carro é uniformemente acelerado, caracterizando um MRUV. Para
descobrirmos quanto tempo Márcia levará para alcançar o veículo, devemos descobrir, primeiro,
qual a aceleração do carro e seu deslocamento até parar.
𝑎 =
∆𝑣
∆𝑡
𝑎 =
0 − 20
4
= −5 𝑚/𝑠²
Pela equação de Torricelli, podemos descobrir o deslocamento do automóvel:
𝑣2 = 𝑣0
2 + 2 ∙ 𝑎 ∙ 𝑑
02 = 202 + 2 ∙ (−5) ∙ 𝑑
0 = 400 − 10 ∙ 𝑑
10 ∙ 𝑑 = 400
𝑑 = 40 𝑚
Se Márcia estava inicialmente distante 20 metros do carro, ela terá que percorrer uma
distância total de 60 metros (40 m + 20 m). Se sua velocidade é constante e vale 1,5 m/s,
podemos utilizar a equação do MRU para determinar o tempo que ela levará para chegar até seu
destino:
𝑣 =
𝑑
𝑡
𝑡 =
𝑑
𝑣
=
60
1,5
= 40𝑠
Gabarito: “B”
39. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Uma partícula se moveu
em uma trajetória retilínea a partir do repouso e assumiu valores de aceleração que
foram registrados no gráfico abaixo.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 162
Considere as seguintes afirmativas:
1-Ao final de 40s, a partícula teve uma velocidade igual a -100m/s.
2-A partícula atingiu sua máxima velocidade no instante igual a 25s.
3-A partícula inverteu o sentido de seu movimento no instante igual a 25s.
4-O deslocamento total da partícula foi igual a -2000m.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
b) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.
e) As afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.
Comentários
1. CORRETA.
Como a partícula partiu do repouso, a velocidade final da partícula pode ser obtida a partir
do cálculo de sua variação, que, por sua vez, pode ser obtida a partir da área entre a linha do
gráfico da aceleração com o eixo do tempo.
As duas figuras são quadriláteras, tendo suas respectivas áreas calculadas a partir do
produto das respectivas bases médias pelas alturas.
Assim, podemos escrever:
∆𝑉1 = 𝐴1 =
𝐵1 + 𝑏1
2
⋅ ℎ1 =
25 + 10
2
⋅ (−20) = −350 𝑚/𝑠
Este valor de área negativa indica que a velocidade da partícula variou 350m/s para o lado
negativo. Ou seja, a partícula partiu do repouso e, após 25s, atingiu uma velocidade de 350m/s
para o sentido negativo do eixo de referência.
∆𝑉2 = 𝐴2 =
𝐵2 + 𝑏2
2
⋅ ℎ2 =
15 + 10
2
⋅ 20 = +250 𝑚/𝑠
Este segundo valor, correspondente à área que está acima do eixo do tempo, indica uma
variação de velocidade igual a 250m/s para o lado positivo do eixo de referência.
Logo, a variação total da velocidade ficou:
∆𝑉𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐴𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝐴1 + 𝐴2 = −350 + 250 = −100𝑚/𝑠
Portanto, ao partir do repouso, a velocidade final da partícula, no instante igual a 40s, foi
igual a -100m/s, ou seja, 100m/s para o sentido negativo do eixo de referência.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 163
2. CORRETA.
Conforme se pode concluir a partir dos cálculos já realizados na afirmativa 1, a partícula
atingiu sua máxima velocidade no instante igual a 25s, pois ela ficou submetida a uma aceleração
sempre para o mesmo sentido durante este primeiro intervalo, aumentando continuamente sua
velocidade para o sentido negativo até atingir um valor de velocidade igual a 350m/s.
3. INCORRETA.
No instante igual a 25s, a partícula está se movendo com velocidade negativa igual a
350m/s.
Neste instante, a aceleração é que sofre uma inversão de sentido, passando de negativa
para positiva.
Esta inversão de sentido para a aceleração, que assume valores positivos após o instante
igual a 25s, vai fazer com que a velocidade negativa sofra uma redução de valor.
Ao final os 40s, a velocidade da partícula, que chegou a atingir -350m/s, sofre uma
redução de valor, devido à aceleração positiva, passando a valer -100m/s.
Portanto, a partícula, que partiu do repouso, andou continuamente para o sentido negativo
do eixo de referências, sem sofrer qualquer inversão de sentido durante todo seu movimento.
4. CORRETA.
A partir dos dados do gráfico, que possibilitaram o cálculo da variação total da velocidade
durante o intervalo de 40s, podemos obter o valor da aceleração média.
𝑎𝑚é𝑑𝑖𝑎 =
∆𝑉𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙
∆𝑡
=
−100
40
= −2,5𝑚/𝑠2
Com este valor, podemos calcular o deslocamento total a partir da equação abaixo:
𝑑𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑉𝑖 ⋅ 𝑡 +
𝑎𝑚é𝑑𝑖𝑎 ⋅ 𝑡
2
2
𝑑 = 0 ⋅ 40 +
(−2,5) ⋅ 402
2
𝑑 = −2000 𝑚
Gabarito: “D”
40. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um condutor imprudente,
dirigindo a alta velocidade por uma rodovia, vê um animal subitamente aparecer a 680m
à sua frente. O condutor decide frear o carro, com desaceleração constante, para evitar
a colisão com o animal. O tempo de reação para tal decisão foi de 2 segundos, intervalo
de tempo no qual a velocidade do veículo foi constante. Até a parada total do veículo
passaram-se 32 segundos.
Qual a distância percorrida pelo condutor, caso a velocidade inicial do veículo fosse
metade daquela que ele inicialmente apresentava, supondo que o tempo de reação do
motorista e a desaceleração do movimento se mantivessem inalterados?
A) 380 m.
B) 680 m.
C) 190 m.
D) 340 m.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 164
E) 170 m.
Comentários
Para a situação dada a velocidade do veículo pode ser obtida ao relacionar a área do
gráfico de velocidade por tempo com a distância percorrida pelo condutor.
𝒅 = 𝑨𝟏 + 𝑨𝟐
𝟔𝟖𝟎 = 𝟐 ∙ 𝒗 +
(𝟑𝟐 − 𝟐)𝒗
𝟐
𝟔𝟖𝟎 = 𝟐 ∙ 𝒗 +
𝟑𝟎𝒗
𝟐
𝟔𝟖𝟎 = 𝟐 ∙ 𝒗 + 𝟏𝟓 ∙ 𝒗
𝟔𝟖𝟎 = 𝟏𝟕 ∙ 𝒗
𝒗 =
𝟔𝟖𝟎
𝟏𝟕
𝒗 = 𝟒𝟎 𝒎/𝒔
Por outro lado, a aceleração para este movimento foi de:
𝒂 =
∆𝒗
∆𝒕
𝒂 =
(𝟎 − 𝟒𝟎)
(𝟑𝟐 − 𝟐)
𝒂 =
−𝟒𝟎
𝟑𝟎
𝒂 = −
𝟒
𝟑
𝒎/𝒔²
Para a situação em que a velocidade inicial do movimento é reduzida à metade (𝟐𝟎 𝒎/𝒔),
o tempo de frenagem será de:
𝒂 =
∆𝒗
∆𝒕
−
𝟒
𝟑
=
(𝟎 − 𝟐𝟎)
(𝒕 − 𝟐)
−
𝟒
𝟑
=
−𝟐𝟎
(𝒕 − 𝟐)
𝟒(𝒕 − 𝟐) = 𝟑 ∙ 𝟐𝟎
𝒕 − 𝟐 =
𝟔𝟎
𝟒
𝒕 = 𝟏𝟓 + 𝟐
𝒕 = 𝟏𝟕 𝒔
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 165
A distância percorrida para esta nova situação também pode ser obtida a partir da área
do gráfico.
𝒅 = 𝑨𝟏 + 𝑨𝟐
𝒅 = 𝟐 ∙ 𝟐𝟎 +
(𝟏𝟕 − 𝟐)𝟐𝟎
𝟐
𝒅 = 𝟒𝟎 +
𝟏𝟓 ∙ 𝟐𝟎
𝟐
𝒅 = 𝟒𝟎 + 𝟏𝟓𝟎
𝒅 = 𝟏𝟗𝟎 𝒎
Gabarito: “C”
41. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um elevador inicia sua
descida a partir do vigésimo andar. Após 2 andares aumentando sua velocidade
uniformemente, ele atinge uma velocidade V, que é mantida constante até ser reduzida,
à mesma taxa, para o elevador parar noprimeiro andar. Cada andar mede 3m,
verticalmente, e todo o percurso foi completado em 30s. O valor da velocidade média
desenvolvida no percurso e o valor de V valem, respectivamente,
A) 2,0m/s e 2,3m/s.
B) 2,0m/s e 2,1m/s.
C) 1,9m/s e 2,3m/s.
D) 1,9m/s e 2,1m/s.
E) 2,1m/s e 2,3m/s.
Comentários
Ao sair do 20º andar e parar no 1º, o elevador desceu 19 andares no percurso, se
deslocando um total de 57 metros, verticalmente, pois cada andar mede 3 metros.
Com este deslocamento total, podemos obter o valor da velocidade média do percurso a
partir da razão abaixo:
𝑉𝑚é𝑑𝑖𝑎 =
𝑑𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑡𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙
Dados: dTotal=3x19=57m tTotal=30s
𝑉𝑚é𝑑𝑖𝑎 =
57
30
= 1,9 𝑚/𝑠
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 166
Para encontrar o valor de V, temos que perceber que o elevador desce em três etapas.
Na primeira, o elevador acelera uniformemente (MRUV) e aumenta sua velocidade, verticalmente
para baixo, de zero até V. Na segunda, o elevador mantém sua velocidade constante (MRU). E
na terceira, o elevador acelera uniformemente (MRUV), à mesma taxa da primeira etapa, mas
reduzindo sua velocidade de V para zero, parando no primeiro andar.
Durante a primeira e a terceira etapas, o elevador desceu 2 andares, somando 6 metros.
Assim, podemos escrever:
𝑑𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑑1 + 𝑑2 + 𝑑3
𝑑𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑑𝑀𝑅𝑈𝑉 + 𝑑𝑀𝑅𝑈 + 𝑑𝑀𝑅𝑈𝑉
Dados: dTotal=57m dMRUV=3x2=6m
57 = 6 + 𝑑𝑀𝑅𝑈 + 6
𝑑𝑀𝑅𝑈 = 45𝑚
Esses 45m de deslocamento durante a etapa com velocidade constante é equivalente a
15 andares.
Podemos escrever a seguinte relação para os intervalos de tempo das etapas:
𝑡𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑡1 + 𝑡2 + 𝑡3
𝑡𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑡𝑀𝑅𝑈𝑉 + 𝑡𝑀𝑅𝑈 + 𝑡𝑀𝑅𝑈𝑉
O tempo total foi de 30 segundos. Os tempos em MRUV e em MRU podem ser
substituídos pelas relações abaixo:
𝑑𝑀𝑅𝑈 = 𝑉 ⋅ 𝑡𝑀𝑅𝑈
𝑡𝑀𝑅𝑈 =
𝑑𝑀𝑅𝑈
𝑉
𝑑𝑀𝑅𝑈𝑉 = (
𝑉𝑖 + 𝑉𝑓
2
) ⋅ 𝑡𝑀𝑅𝑈𝑉
𝑡𝑀𝑅𝑈𝑉 =
𝑑𝑀𝑅𝑈𝑉
(
𝑉𝑖 + 𝑉𝑓
2 )
=
2 ⋅ 𝑑𝑀𝑅𝑈𝑉
(𝑉𝑖 + 𝑉𝑓)
Assim, temos:
𝑡𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 =
2 ⋅ 𝑑𝑀𝑅𝑈𝑉
(𝑉𝑖 + 𝑉𝑓)
+
𝑑𝑀𝑅𝑈
𝑉
+
2 ⋅ 𝑑𝑀𝑅𝑈𝑉
(𝑉𝑖 + 𝑉𝑓)
Dados: tTotal=30s dMRUV=6m dMRU=45m Vi+Vf=V
30 =
2 ⋅ 6
𝑉
+
45
𝑉
+
2 ⋅ 6
𝑉
30 =
12 + 45 + 12
𝑉
30 ⋅ 𝑉 = 69
𝑉 =
69
30
= 2,3 𝑚/𝑠
Gabarito: “C”
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 167
42. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Dois trens, A e B, estão
afastados 0,3km numa ferrovia de trilho retilíneo único. O movimento deles foi
monitorado durante 10s. Os dados foram registrados no gráfico abaixo.
O sensor de posição fica na extremidade frontal de cada trem. Tanto o trem A quanto
o B têm 250m de comprimento total.
Julgue as afirmações abaixo:
I – Ambos trens estão em Movimento Retilíneo Uniformemente Variado, com iguais
acelerações.
II – Ambos trens percorreram distâncias iguais.
III – Ocorre a colisão dos trens ao final do intervalo de monitoramento.
Estão corretas:
A) Apenas I.
B) Apenas II.
C) Apenas III.
D) Apenas I e III.
E) I, II e III.
Comentários
I – INCORRETA.
As acelerações dos trens podem ser calculadas a partir da definição abaixo:
𝑎 =
∆𝑣
∆𝑡
Conforme os dados apresentados no gráfico, ambos trens se deslocam em Movimento
Retilíneo Uniformemente Variável, pois variam suas velocidades uniformemente, o que resulta
numa reta (crescente ou decrescente) em um gráfico de velocidade por tempo.
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 168
As acelerações, ficam:
𝑎𝐴 =
𝑣𝑓 − 𝑣𝑖
𝑡𝑓 − 𝑡𝑖
=
10 − 30
10 − 0
= −2 𝑚/𝑠2
𝑎𝐵 =
𝑣𝑓 − 𝑣𝑖
𝑡𝑓 − 𝑡𝑖
=
0 − (−20)
10 − 0
= +2 𝑚/𝑠2
Embora as acelerações tenham módulos iguais, elas possuem sentidos opostos. Portanto,
não são iguais.
II – INCORRETA.
As distâncias podem ser estimadas a partir do cálculo do deslocamento dos trens.
Num gráfico Velocidade versus Tempo, a área entre a linha do gráfico formada pelos
dados com o eixo do tempo é igual ao deslocamento.
O deslocamento do trem A fica igual à área do trapézio abaixo, que pode ser dividido em
um triângulo e um retângulo.
𝑑𝐴 = 𝐴𝑡𝑟𝑖 + 𝐴𝑟𝑒𝑡
𝑑𝐴 =
10 ⋅ 20
2
+ 10 ⋅ 10 = 100 + 100 = +200 𝑚
Este resultado significa que, durante os 10 segundos de monitoramento, o trem A avançou
200m no sentido positivo da referência adotada, enquanto reduzia sua velocidade de 30m/s para
10m/s.
O deslocamento do trem B fica igual à área do triângulo abaixo.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 169
𝑑𝐵 = 𝐴𝑡𝑟𝑖
𝑑𝐴 =
10 ⋅ (−20)
2
= −100 𝑚
Este resultado significa que, durante os 10 segundos de monitoramento, o trem B avançou
100m no sentido negativo da referência adotada, sentido oposto ao trem A, enquanto reduzia
sua velocidade de 20m/s para zero.
Portanto, os trens não percorreram distâncias iguais.
III – CORRETA.
Como os trens estavam, inicialmente, afastados de 0,3km, que se equivale a 300m, após
os 10 segundos de monitoramento, o trem B para após percorrer 100m na direção do trem A
que, após percorrer 200m ao encontro do trem B, ainda se move com velocidade de 10m/s,
configurando a colisão.
Gabarito: “C”
43. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um corpo é lançado
obliquamente em relação ao solo, formando um ângulo de 45° com a direção horizontal,
conforme apresentado na figura abaixo.
O projétil levou um tempo igual a t para atingir o alcance horizontal máximo. Assim, a
velocidade de lançamento vale
A) √
𝒈⋅𝒅𝒙𝑴á𝒙
𝟐
𝑯𝟎+𝒅𝒙𝑴á𝒙
B) √
𝒈⋅𝒅𝒙𝑴á𝒙
𝟐
𝑯𝟎
C) √
𝒈⋅𝒅𝒙𝑴á𝒙
𝑯𝟎
D)
𝒈⋅𝒅𝒙𝑴á𝒙
𝟐
𝑯𝟎
E)
𝒈⋅𝒅𝒙𝑴á𝒙
𝟐
𝑯𝟎+𝒅𝒙𝑴á𝒙
Note e Adote: Considere a aceleração da gravidade igual a g e desconsidere qualquer
tipo de efeito ou influência que possa ser causada pelo ar.
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 170
Comentários
Na vertical (y), o movimento é de queda livre, um MRUV. Na horizontal (x), o movimento
é retilíneo e uniforme, um MRU.
Então, podemos escrever as seguintes relações para as componentes da velocidade
inicial V0:
𝑉0𝑦 = 𝑉0 ⋅ sin 45° = 𝑉0 ⋅
√2
2
𝑉0𝑥 = 𝑉0 ⋅ cos 45° = 𝑉0 ⋅
√2
2
Na horizontal, o alcance vale:
∆𝑥 = 𝑉0𝑥 ⋅ 𝑡
𝑑𝑥𝑀á𝑥 = 𝑉0 ⋅
√2
2
⋅ 𝑡
𝑡 =
2 ⋅ 𝑑𝑥𝑀á𝑥
𝑉0 ⋅ √2
Na vertical, podemos escrever a seguinte relação:
∆𝑦 = 𝑉0𝑦 ⋅ 𝑡 −
𝑔 ⋅ 𝑡2
2
−𝐻0 = 𝑉0 ⋅
√2
2
⋅ 𝑡 −
𝑔 ⋅ 𝑡2
2
−𝐻0 = 𝑉0 ⋅
√2
2
⋅ (
2 ⋅ 𝑑𝑥𝑀á𝑥
𝑉0 ⋅ √2
) −
𝑔 ⋅ (
2 ⋅ 𝑑𝑥𝑀á𝑥
𝑉0 ⋅ √2
)
2
2
−𝐻0 = 𝑑𝑥𝑀á𝑥 −
𝑔 ⋅ 𝑑𝑥𝑀á𝑥
2
𝑉0
2
𝑉0
2 =
𝑔 ⋅ 𝑑𝑥𝑀á𝑥
2
𝐻0 + 𝑑𝑥𝑀á𝑥
𝑉0 = √
𝑔 ⋅ 𝑑𝑥𝑀á𝑥
2
𝐻0 + 𝑑𝑥𝑀á𝑥
Gabarito: “A”
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 171
44. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) A terra leva 24h para
completar uma rotação completa ao redor de si mesma, configurando o tempo de um
dia terrestre. O valor da velocidade tangencial de um ponto sobre o equador terrestre
e outro que se encontra em um local de latitude de 30° estão mais próximos de,
respectivamente,
Dados: RTerra=6400km; sen30°=cos60°=1/2; cos30°=sen60°=√3/2; π≈3,0.
A) 1600m/s e 800m/s.
B) 1600m/s e 385m/s.
C) 1600km/h e 385m/s.
D) 1600km/h e 1386m/s.
E) 1600km/h e 800km/h.
Comentários
O valor da Velocidade Tangencial de um ponto no equador terrestre pode ser obtido a
partir da definição abaixo, do Movimento Circular Uniforme:
𝑉 =
2 ⋅ 𝜋 ⋅ 𝑅
𝑇
Dados: R=6400km T=24h π=3,0
𝑉 =
2 ⋅ 3 ⋅ 6400
24
= 1600 𝑘𝑚/ℎ = 444,44𝑚/𝑠
Em um ponto quese encontra em uma latitude de 30°, seja ao norte ou ao sul do equador,
termos um módulo de velocidade que dependerá do cosseno do ângulo de latitude, pois a
distância “R” na equação da Velocidade Tangencial corresponde à distância até o eixo de
rotação, que passa pelos pontos geográficos dos polos Norte e Sul.
Assim, temos que:
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 172
Dados: R=6400.cos30° km T=24h π=3,0
𝑉 =
2 ⋅ 3 ⋅ 6400 ⋅ 𝑐𝑜𝑠30°
24
= 1600 ⋅ 𝑐𝑜𝑠30°
𝑘𝑚
ℎ
= 1385,64 = 384,9𝑚/𝑠
Gabarito: “C”
45. (2020/ESTRATÉGIA VESTIBULARES/Prof. Henrique Goulart) Um marinheiro observa
uma sequência de ondas periódicas no mar a partir de uma plataforma de embarque.
Ao acompanhar uma das cristas, ele percebe que a frente de onda se propaga
formando um ângulo de 45° com a linha que une as duas boias.
Quando o mar está calmo, as boias ficam espaçadas por 2 metros. Quando a crista
observada atingiu a segunda boia, 3 segundos depois de ter passado pela primeira, a
crista subsequente estava a, pelo menos, √2/3 m após a primeira boia. A partir dos
dados fornecidos, a frequência associada a esse grupo de ondas está mais próxima de
Dados: sen(45°) = cos(45°) = √2/2
a) 2/3 Hz
b) 1/2 Hz
c) √2/3 Hz
d) √2 Hz
e) 2 Hz
Comentários
Como a velocidade da frente de onda está inclinada 45° com a linha das boias, precisamos
calcular a distância que efetivamente a frente de onda percorreu a passar pelas duas boias.
Para calcular a Frequência, precisamos do Comprimento de Onda e do valor da
Velocidade de Propagação.
A Velocidade de Propagação pode ser obtida pela definição abaixo:
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 173
𝑉𝑃𝑟𝑜𝑝 =
𝑑𝑃𝑟𝑜𝑝
𝑡
A distância efetivamente percorrida pela crista da onda ao passar pelas duas boias é igual
a √2, por decomposição:
Assim, podemos escrever a relação:
𝑑𝑃𝑟𝑜𝑝 = 𝑑𝑏𝑜𝑖𝑎𝑠 ⋅ cos (𝜃)
𝑑𝑃𝑟𝑜𝑝 = 2 ⋅ cos(45°) = 2 ⋅
√2
2
= √2 𝑚
A Velocidade de Propagação, fica:
𝑉𝑃𝑟𝑜𝑝 =
√2
3
𝑚/𝑠
O Comprimento de Onda pode ser obtido a partir da distância entre duas cristas
sucessivas.
Quando a crista observada passa pela segunda boia a crista subsequente está √2/3 m
após a primeira boia, temos que, neste instante, esta crista está a 2√2/3 m atrás da segunda
boia, configurando exatamente o Comprimento de Onda:
𝜆 =
2 ⋅ √2
3
𝑚
Portanto, a Frequência pode ser determinada a partir da relação abaixo:
𝑉𝑃𝑟𝑜𝑝 = 𝜆 ⋅ 𝑓
√2
3
=
2 ⋅ √2
3
⋅ 𝑓
𝑓 =
1
2
𝐻𝑧
Gabarito: “B”
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FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 174
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Faaaaala, guerreira!
Faaaaala, guerreiro!
Você acabou de finalizar mais uma aula do nosso curso!
Lembre-se que, além desse Livro Digital em PDF, você tem disponíveis todos os outros
recursos oferecidos pelo Estratégia Vestibulares, como as Videoaulas, o Fórum de Dúvidas, as
Salas VIP, os Resumos Estratégicos, os Mapas Mentais, os conteúdos de Reta Final, além das
Aulas ao Vivo e Webinários. Tudo isso para proporcionar a melhor preparação para a aprovação
imediata!
Não esqueça que estarei sempre à disposição, principalmente via redes sociais, para
trilhar com você o caminho até a aprovação!
Prepara o café e o chocolate e até a próxima!
Super abraço do
Prof. Henrique Goulart.
Prepara o café e o chocolate e até a próxima!
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ESTRATÉGIA VESTIBULARES
FÍSICA – PROF. HENRIQUE GOULART 175
VERSÕES DA AULA
Caro aluno! Para garantir que o curso esteja atualizado, sempre que alguma modificação ou
correção no conteúdo da aula for necessária, uma nova versão será disponibilizada.
• Versão 1: 30/03/2023.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
• HEWITT, Paul G. Física Conceitual. 13.ed. Tradução de Trieste Ricci. Porto Alegre:
Bookman, 2002.
• HEWITT, Paul G. Fundamentos de Física Conceitual. 1.ed. Tradução de Trieste Ricci. Porto
Alegre: Bookman.
• GASPAR, Alberto. Física. 2.ed. São Paulo: Editora Ática, 2009, Todos os Volumes.
• MÁXIMO, Antônio; ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física. 5.ed. São Paulo: Scipione,
2000, Todos os Volumes.
• RESNICK, HALLIDAY, Jearl Walker. Fundamentos de Física. 10ª ed. LTC. Todos os
Volumes.
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