Exercícios Aula 2 gabarito

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Gabarito: FÍSICA 1 - AULA 01 
 
Resposta da questão 1: 
 [A] 
 
m m
S 600
v 1,56 v 1,6km/h.
t 24 16
Δ
Δ
    

 
 
Resposta da questão 2: 
 [C] 
 
Dados: 
40 2
S 12km; t 40min h h.
60 3
Δ Δ   
 
m m
S 12
v v 18 km/h.
2t
3
Δ
Δ
   
 
 
Resposta da questão 3: 
 [B] 
 
Dados: 
0
0
S 10 km
S 39 km
t 8h 15 min 8,25 h
t 9h 51min 9,85 h


 
 
 
 
0
0
m m m m
S S S S 29 km
t t t t 1,6 h
S 29
V V V 18,125 km / h V 5,0m / s
t 1,6
Δ Δ
Δ Δ
Δ
Δ
   
   
      
 
 
Resposta da questão 4: 
 [D] 
 
Dados: 
15 1
v 4km h; t 15min h h; d 20cm 0,2m.
60 4
Δ     
 
 
Calculando o a distância percorrida 
(D) :
 
1
D v t 4 D 1km 1000m.
4
Δ     
 
 
Por proporção direta: 
0,2m 1 grão
1000m
1000
 N N 5000.
 N grãos 0,2

   

 
 
Resposta da questão 5: 
 [A] 
 
[I] Verdadeira. Pedro levou menos tempo para cumprir a 
mesma distância que Paulo, portanto sua velocidade 
média foi maior. 
[II] Falsa. A velocidade máxima em um gráfico de distância 
pelo tempo é dada pela inclinação da reta, que indica o 
seu coeficiente angular representado pela velocidade. 
Nota-se no diagrama que Pedro teve a maior velocidade 
no primeiro trecho de seu percurso, quando inclusive 
ultrapassou Paulo. 
[III] Falsa. Os intervalos de parada de ambos os ciclistas 
foram diferentes, correspondendo aos trechos em que as 
posições não mudam com o tempo. Sendo assim, Pedro 
esteve parado durante 
150 s
 e Paulo durante 
100 s.
 
 
Resposta da questão 6: 
 [B] 
 
Dados: 
t 1min e 10s 70s; S 4200m.Δ Δ  
 
m m
S 4200
v 60m/s v 216 km/h.
t 70
Δ
Δ
    
 
 
Resposta da questão 7: 
 [B] 
 
Para o cálculo da velocidade do som, basta usar a definição 
do movimento uniforme: 
3
s 5 m
v v v 352 m / s
t 14,2 10 s
Δ
Δ 
    

 
 
Resposta da questão 8: 
 [B] 
 
Observação: rigorosamente, o enunciado deveria especificar 
tratar-se do módulo da velocidade escalar média. 
 
m m
Dados : S 9 km 9.000 m; t 5 min 300 s.
S 9.000
v v 30 m/s.
t 300
Δ Δ
Δ
Δ
   
   
 
 
Resposta da questão 9: 
 [C] 
 
Analisaremos esta questão dividindo o movimento em dois 
momentos diferentes, sendo o 1º a subida do balão e o 2º 
sendo o movimento do som até o ouvido do garoto. 
Utilizando os dados do enunciado e considerando a distância 
do ponto soltura (ou do ouvido do garoto) sendo 
h,
 
podemos encontrar os tempos gastos em cada um dos 
movimentos em função de 
h.
 Desta forma: 
1
1
1
2
2
2
S h
t
v 2
S h
t
v 340
Δ
Δ
Δ
Δ

 


  

 
 
Sabendo que o tempo total do movimento (dado no 
enunciado) é de 
5,13 s,
 temos que: 
t 1 2t t t
h h
5,13
2 340
5,13 340 170 h h
340 340
5,13 340
h
171
h 10,2 m
Δ Δ Δ 
 
  




 
 
Resposta da questão 10: 
 [C] 
 
Dados: 
60
v 60km/h m/s; t 200ms 0,2s; S 3m.
3,6
Δ Δ    
 
S 3
v 15 m/s v 54 km/h.
t 0,2
Δ
Δ
    
 
 
Resposta da questão 11: 
 [C] 
 
O tempo para a luz percorrer a distância entre a Terra e a 
Lua é: 
3
5
8
10 m
3,9 10 km
d 1km
t t t 1,3 s
v 3,0 10 m / s
 
    

 
 
Resposta da questão 12: 
 [D] 
 
Dados: 
A A Bv 30 m/s; t 8s; L 4m; L 30m.Δ   
 
Em relação ao caminhão, a velocidade do carro 
rel(v )
 e o 
deslocamento relativo durante a ultrapassagem 
rel( S ),Δ
 
são: 
rel A C rel C rel
rel C
rel A C rel
C C
v v v v 30 v . S 34
 v 30 v 
S L L 30 4 S 34m. t 8,5
v 30 4 v 26m/s.
Δ
Δ Δ Δ
    
     
     
   
 
 
Resposta da questão 13: 
 Para calcular o tempo necessário para o encontro dos 
barcos, é preciso calcular a velocidade relativa do sistema. 
Note que os barcos se movem em sentidos contrários (um 
de encontro ao outro) e paralelamente a velocidade que as 
águas do rio se move. Assim, pode-se dizer que, adotando a 
velocidade das águas do rio na mesma direção e sentido do 
barco 1, a velocidade relativa é dada por: 
   1 1r b rio b riov v v v v   
 
 
Perceba que a velocidade relativa é independente do 
sentido das velocidades das águas, pois devido aos sentidos 
opostos do barco, ela sempre irá ser anulada. Substituindo 
os valores fornecidos no enunciado, tem-se: 
   r
r
v 5 3 5 3
v 10 m s
   

 
 
Com a velocidade relativa, pode-se calcular o tempo do 
encontro: 
r
d 500
t
v 10
t 50 s
 

 
 
Resposta da questão 14: 
 a) Sabendo que em um gráfico da velocidade pelo tempo, 
tem-se que: 
Área SΔ
 
 
Assim, podemos calcular o deslocamento escalar dos dois 
veículos durante o intervalo de tempo total: 
A
A
B
B
b h 120 20
S
2 2
S 1200 m
b h 120 20
S
2 2
S 1200 m
Δ
Δ
Δ
Δ
 
 

 
 

 
 
Como o intervalo de tempo e o deslocamento é o mesmo 
para os dois veículos, as velocidades médias deles 
também são iguais. Assim, 
2
1 2
2
1 2
S 1200
v v
t 120
v v 10 m s
Δ
Δ
  
 
 
 
b) Para encontrarmos a distância entre os veículos é 
necessário encontrar o espaço que eles ocupam no 
instante 60 segundos. 
Para tanto, é necessário encontrar a velocidade dos 
móveis nesse ponto. 
Analisando o veículo A, temos que: 
a
A
2
A
V 0 20
a
t 100
a 0,2 m s
Δ
Δ

 
 
 
 
Com o valor da aceleração, podemos encontrar a 
velocidade do veículo A: 
 
60 20
60
60
a a A
a
a
v v a t
v 20 0,2 40
v 12 m s
  
  

 
 
Note que, em comparação ao veículo A, a aceleração do 
veículo B tem mesmo módulo e sentido contrário e a 
velocidade tem o mesmo módulo. 
 
Assim, 
 
A Triangulo trapézio
A
A
A
B Triangulo
B
S ' A A
20 12 4020 20
S '
2 2
S ' 200 640
S ' 840 m
e
60 12
S ' A
2
S ' 360 m
Δ
Δ
Δ
Δ
Δ
Δ
 
 
 
 


 

 
 
Sendo d a distância entre os veículos no instante 60 
segundos, 
A Bd S ' S ' 840 360
d 480 m
Δ Δ   

 
 
Resposta da questão 15: 
 [A] 
 
Da leitura direta no gráfico, vê-se que, de 
40s
 a 
50s,
 o 
movimento do carro é progressivo e retardado. 
 
Resposta da questão 16: 
 [A] 
 
[I] Verdadeira. Aplicando a definição de aceleração escalar 
média: 
2
m
v 10
a a a 1 m/s .
t 10
Δ
Δ
    
 
 
[II] Verdadeira. O espaço percorrido é dado pela área entre a 
linha do gráfico e o eixo dos tempos. 
10 10
S S 50 m.
2
Δ Δ

  
 
 
[III] Falsa. A velocidade é variável. 
 
[IV] Falsa. A velocidade aumenta 1,0 m/s a cada segundo. 
 
Resposta da questão 17: 
 - Perda percentual de energia mecânica. 
Como a resistência do ar é desprezível, só há perda de 
energia mecânica na colisão com o solo. Do gráfico, vemos 
que os módulos das velocidades antes e depois da colisão 
são, respectivamente, 
1 2v 20 m/s e v 18 m/s. 
 
A perda percentual 
%( E )
 é: 
 2 2antes depois 1 2
mec mec
% antes 2
mec 1
2 2 2 2
1 2
% 2 2
1
%
m
v v
E E 2E 100 100 
mE v
2
v v 20 18 400 324
E 100 100 100
400v 20
E 19%.


     
  
       
 
 
 
Observação: no enunciado foi cometido um deslize ao se 
pedir a perda percentual de energia mecânica em J, pois a 
perda percentual é adimensional. 
 
- Distância total percorrida. 
Ostriângulos destacados na figura são semelhantes. 
 
 
 
Então: 
T 2 2
 T 2 1,8.
18 20

   
 
 
A distância total percorrida (D) é numericamente igual à 
soma das áreas dos triângulos destacados. 
 T 2 182 20
D 20 1,8 9 
2 2
D 36,2 m.
 
     

 
 
Resposta da questão 18: 
 [D] 
 
Analisando as alternativas, 
[A] INCORRETA. Em um movimento uniformemente variado, 
a aceleração é constante durante o movimento. O 
Gráfico mostra claramente que na primeira parte do 
movimento o módulo da velocidade está aumentando 
(aceleração maior que zero) e na segunda parte 
diminuindo (aceleração menor que zero). Desta forma, 
pode-se dizer que a aceleração não é constante durante 
o movimento. 
[B] INCORRETA. Um movimento retilíneo uniforme tem 
aceleração nula. 
[C] INCORRETA. Em momento algum do movimento descrito 
na figura existe uma inversão de sentido do movimento. 
Logo, o carro não irá retornar a sua posição inicial. 
[D] CORRETA. 
[E] INCORRETA. Inverte o sentido de sua aceleração e não do 
movimento (velocidade). 
 
Resposta da questão 19: 
 [D] 
 
Como a posição inicial é zero, a sua posição final será 
exatamente igual à distância percorrida. Sabendo que a 
distância percorrida é igual numericamente à área do 
gráfico, então: 
 
 
 
T 1 2 3 4 5S A A A A AΔ     
 
 
Porém, para que seja possível calcular as áreas 4 e 5, é 
necessário encontrar o tempo em que acontece a mudança 
de sentido na velocidade (ponto em que cruza o eixo x). 
Sabendo que o movimento de 1 para 2 é um Movimento 
Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV), podemos 
analisar este intervalo de tempo para encontrar a 
aceleração. 
0v v at
10 36 a 5
a 9,2 m s
 
   
 
 
 
Agora, analisando o trecho de 1 para 3, temos que: 
0v v at
0 36 9,2 t
t 3,9 s
 
  
 
 
Assim, 
 
   
T
T
T
T
15 5 28 6,1 5 1010 28 3,9 36
S 35 8
2 2 2 2
S 280 280 140 70,2 55,5
S 714,7 m
S 715 m
Δ
Δ
Δ
Δ
          
           
      
    

 
 
Resposta da questão 20: 
 [C] 
 
Interpretemos “alcançar” como sendo a frente do carro de 
trás chegar à traseira do meu carro. 
A velocidade do carro ao lado 
1(v )
 e a do meu carro 
2(v )
 
são: 
 
 
1 1
2 2
3 3 mcarros m
v 3 v 9
min min min
 
2 3 mcarros m
v 2 v 6
min min min

   



   
 
 
Usando velocidade relativa: 
rel
rel
S 15 15
v 9 6 t t 5 min.
t t 3
Δ
Δ Δ
Δ Δ
       