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13 M ov im en to u ni fo rm em en te v ar ia do ( M U V ) Questões To da s as q ue st õe s fo ra m re pr od uz id as d as p ro va s or ig in ai s de q ue fa ze m p ar te . 1. (Uespi) Uma propaganda de um automóvel informa que, numa reta, ele vai de zero a 100 km/h em 10 segundos. Qual deve ser a sua aceleração, supondo que ela seja constante? a) 36 000 km/h2 b) 64 000 km/h2 c) 100 000 km/h2 d) 146 000 km/h2 e) 164 000 km/h2 2. (FGV-SP) O engavetamento é um tipo comum de acidente que ocorre quan- do motoristas deliberadamente mantêm uma curta distância do carro que se encontra à sua frente e este último repentinamente diminui sua velocidade. Em um trecho retilíneo de uma estrada, um automóvel e o caminhão, que o segue, trafegam no mesmo sentido e na mesma faixa de trânsito, desenvol- vendo, ambos, velocidade de 108 km/h. Num dado momento, os motoristas veem um cavalo entrando na pista. Assustados, pisam simultaneamente nos freios de seus veículos aplicando, respectivamente, acelerações de intensi- dades 3 m/s2 e 2 m/s2. Supondo desacelerações constantes, a distância inicial mínima de separação entre o para-choque do carro (traseiro) e o do caminhão (dianteiro), suficiente para que os veículos parem, sem que ocorra uma colisão, é, em m, de: a) 50 b) 75 c) 100 d) 125 e) 150 3. (Unifesp) Um avião a jato, para transporte de passageiros, precisa atingir a velocidade de 252 km/h para decolar em uma pista plana e reta. Para uma de- colagem segura, o avião, partindo do repouso, deve percorrer uma distância máxima de 1 960 m até atingir aquela velocidade. Para tanto, os propulsores devem imprimir ao avião uma aceleração mínima e constante de: a) 1,25 m/s2 b) 1,40 m/s2 c) 1,50 m/s2 d) 1,75 m/s2 e) 2,00 m/s2 4. (Unicamp-SP) Um corredor de 100 metros rasos percorre os 20 primeiros metros da corrida em 4,0 s com aceleração constante. A velocidade atingida ao final dos 4,0 s é então mantida constante até o final da corrida. a) Qual é a aceleração do corredor nos primeiros 20 m da corrida? b) Qual é a velocidade atingida ao final dos primeiros 20 m? c) Qual é o tempo total gasto pelo corredor em toda a prova? 5. (Unicamp-SP) Os avanços tecnológicos nos meios de transporte reduziram de forma significativa o tempo de viagem ao redor do mundo. Em 2008 fo- ram comemorados os 100 anos da chegada em Santos do navio Kasato Maru, que, partindo de Tóquio, trouxe ao Brasil os primeiros imigrantes japoneses. A viagem durou cerca de 50 dias. Atualmente, uma viagem de avião entre São Paulo e Tóquio dura em média 24 horas. A velocidade escalar média de um avião comercial no trecho São Paulo-Tóquio é de 800 km/h. a) O comprimento da trajetória realizada pelo Kasato Maru é igual a aproxi- madamente duas vezes o comprimento da trajetória do avião no trecho São Paulo-Tóquio. Calcule a velocidade escalar média do navio em sua via- gem ao Brasil. b) A conquista espacial possibilitou uma viagem do homem à Lua realizada em poucos dias e proporcionou a máxima velocidade de deslocamento que um ser humano já experimentou. Considere um foguete subindo com uma aceleração resultante constante de módulo aR 5 10 m/s2 e calcule o tempo que o foguete leva para percorrer uma distância de 800 km, a partir do repouso. 1. Alternativa a Sendo 1 s 5 1 _______ 3 600 h, tem-se: a 5 Dv ____ Dt 5 100 2 0 __________ 10 _______ 3 600 5 10 0 ? 3 600 _____________ 10 5 36 000 km/ h 2 2. Alternativa b A velocidade inicial dos dois veículos, em m/s, é: v 0 5 108 ____ 3,6 5 30 m/s. Aplicando a equação de Torricelli para ambos, tem-se: – caminhão: v 2 5 v 0 2 1 2 ? a ? Ds 0 5 3 0 2 1 2 ? (22) ? Ds 4 ? Ds 5 900 ä Ds 5 225 m – carro: v 2 5 v 0 2 1 2 ? a ? Ds 0 5 3 0 2 1 2 ? (23) ? Ds 6 ? Ds 5 900 ä Ds 5 150 m Para que não haja colisão, a distância inicial mínima entre os dois deve ser igual à diferen- ça entre as distâncias de frenagem, ou seja, deve ser igual a 225 2 150 5 75 m. 3. Alternativa a Sendo v 5 252 _____ 3,6 5 70 m/s, tem-se: v 2 5 v 0 2 1 2 ? a ? Ds 7 0 2 5 0 1 2 ? a ? 1 960 3 920 ? a 5 4 900 ä a 5 1,25 m/ s 2 4. Gabarito a) 2,5 m/ s 2 , b) 10 m/s, c) 12 s a. s 5 s 0 1 v 0 ? t 1 a ? t 2 __ 2 20 5 0 1 0 1 a ? 4 2 ___ 2 8 ? a 5 20 ä a 5 2,5 m/ s 2 b. v 5 v 0 1 a ? t v 5 0 1 2,5 ? 4 5 10 m/s c. Para o trecho com velocidade constante: v 5 Ds ____ Dt ä 10 5 80 ___ Dt ä Dt 5 8 s O tempo total é: 4 1 8 5 12 s 5. Gabarito a) 32 km/h, b) 400 s a. Para o avião: v m 5 Ds ____ Dt ä Ds 5 v m ? Dt 5 800 ? 24 5 5 19 200 km Para o navio: v m 5 Ds ____ Dt 5 2 ? 19 200 ___________ 50 ? 24 5 38 400 ________ 1 200 5 32 km/h b. s 5 s 0 1 v 0 ? t 1 a ? t 2 __ 2 800 000 5 0 1 0 1 10 ? t 2 __ 2 t 2 5 800 000 __________ 5 5 160 000 ä t 5 400 s TCF_VU_LA_CADERNO_REVISAO_012A015.indd 13 27/02/14 11:12