Problemas de Física Resolvidos

Prévia do material em texto

Questão: Um carro se move em uma estrada reta por 40 km a uma velocidade 
constante de 80 km/h. Em seguida, ele acelera uniformemente a uma taxa de 2 m/s² 
por 15 segundos. Qual é a distância total percorrida pelo carro? 
Resposta: A distância total percorrida pelo carro é a soma da distância percorrida a 
uma velocidade constante e a distância percorrida durante a aceleração. A distância 
percorrida a uma velocidade constante é simplesmente o produto da velocidade 
pelo tempo, que é 40 km. A distância percorrida durante a aceleração é dada pela 
fórmula d = ut + 0.5at², onde u é a velocidade inicial (convertida para m/s), a é a 
aceleração e t é o tempo. Portanto, a distância total percorrida é 40 km + 
(801000/3600)15 + 0.5215² = 40 km + 333.33 m + 225 m = 40.558 km. 
 
Questão: Um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial 
de 20 m/s. Desconsiderando a resistência do ar, qual será a altura máxima atingida 
pelo objeto? 
Resposta: A altura máxima atingida pelo objeto é dada pela fórmula h = u²/2g, onde 
u é a velocidade inicial e g é a aceleração devido à gravidade (aproximadamente 9.8 
m/s²). Portanto, a altura máxima é 20²/(2*9.8) = 20.4 m. 
 
Questão: Um trem se move a uma velocidade constante de 60 km/h. Ele passa por 
um sinal em um determinado ponto e, 2 minutos depois, passa por outro sinal. Qual 
é a distância entre os sinais? 
Resposta: A distância entre os sinais é simplesmente o produto da velocidade do 
trem pelo tempo que leva para viajar entre os sinais. Portanto, a distância é 60 km/h 
* 2/60 h = 2 km. 
 
Questão: Um avião voa a uma altitude de 10.000 m e a uma velocidade constante de 
900 km/h. Ele passa diretamente acima de um observador no solo. Quanto tempo 
depois o observador ouvirá o som do avião, considerando a velocidade do som de 
340 m/s? 
Resposta: O tempo é dado pela fórmula t = d/v, onde d é a distância e v é a 
velocidade. A distância é a altitude do avião e a velocidade é a velocidade do som. 
Portanto, o tempo é 10.000 m / 340 m/s = 29.4 s. 
 
Questão: Um carro está viajando a uma velocidade constante de 80 km/h quando o 
motorista vê um obstáculo 50 m à frente. Ele aplica os freios e o carro desacelera 
uniformemente a uma taxa de 5 m/s². O carro conseguirá parar antes de atingir o 
obstáculo? 
Resposta: O tempo necessário para o carro parar é dado pela fórmula t = v/a, onde v 
é a velocidade inicial (convertida para m/s) e a é a aceleração. Portanto, o tempo é 
801000/3600 / 5 = 4.44 s. A distância percorrida durante esse tempo é d = ut + 0.5at² = 
22.22 m + 0.55*4.44² = 49.98 m. Portanto, o carro conseguirá parar antes de atingir o 
obstáculo. 
 
Questão: Um objeto é lançado horizontalmente de uma altura de 45 m com uma 
velocidade inicial de 20 m/s. Quanto tempo levará para o objeto atingir o solo? 
Resposta: O tempo é dado pela fórmula t = √(2h/g), onde h é a altura e g é a 
aceleração devido à gravidade. Portanto, o tempo é √(2*45/9.8) = 3.03 s. 
 
Questão: Um carro acelera uniformemente de repouso a uma velocidade de 30 m/s 
em 10 segundos. Qual é a aceleração do carro? 
Resposta: A aceleração é dada pela fórmula a = Δv/Δt, onde Δv é a mudança na 
velocidade e Δt é a mudança no tempo. Portanto, a aceleração é 30 m/s / 10 s = 3 
m/s². 
 
Questão: Um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial 
de 15 m/s. Quanto tempo levará para o objeto atingir sua altura máxima? 
Resposta: O tempo é dado pela fórmula t = u/g, onde u é a velocidade inicial e g é a 
aceleração devido à gravidade. Portanto, o tempo é 15 m/s / 9.8 m/s² = 1.53 s.