Lista de exercícios AV1

Prévia do material em texto

Exercícios de Revisão – Física Teórica e Experimental I 
Prof. Otacilio Leandro 
01. A distância média da Terra à Lua é 3,9 ∙ 108 𝑚. Sendo a velocidade da luz no vácuo igual 
a 3 ∙ 105 𝑘𝑚/𝑠, o tempo médio gasto por ela para percorrer essa distância é: 
a. 0,77 s 
b. 1,30 s 
c. 13,0 s 
d. 77,0 s 
e. 1300 s 
 
02. Um ônibus passa pelo km 30 de uma rodovia às 6 h, e às 9 h 30 min passa pelo km 240. 
Qual é a velocidade escalar média desenvolvida pelo ônibus nesse intervalo de tempo? 
 
03. Um carro percorre 30 km em 20 min. Determine a sua velocidade escalar média nesse 
percurso. Qual seria a velocidade escalar se durante esse percurso o motorista tivesse 
parado para abastecer durante 10 min? 
 
04. Um percurso de 310 km deve ser feito por um ônibus em 5 h. O primeiro trecho de 100 
km é percorrido com velocidade média de 50 km/h, e o segundo trecho de 90 km, com 
velocidade média de 60 km/h. Que velocidade média deve ter o ônibus no trecho 
restante para que a viagem se efetue no tempo previsto? 
 
05. Um carro sobe uma ladeira com uma velocidade constante de 40 km/h e desce a ladeira 
com velocidade constante de 60 km/h. Calcula a velocidade escalar média da viagem de 
ida e volta. 
 
06. A fila única de clientes de um banco tem comprimento médio de 50 metros. Em média, 
a distância entre as pessoas na fila é de 1,0 m. Os clientes são atendidos por três caixas. 
Cada caixa leva cerca de 3,0 min para atender um cliente. Pergunta-se: 
 
a. Qual é a velocidade (média) dos clientes ao longo da fila? 
b. Quanto tempo um cliente gasta na fila? 
c. Se um dos caixas se retirar por 30 min, quantos metros a fila aumenta? 
 
07. Uma pessoa caminha 1,5 passos/segundo, com passos que medem cerca de 70 cm cada 
um. Ela deseja atravessar uma avenida com 21 metros de comprimento de largura. O 
tempo mínimo que o sinal de trânsito de pedestres deve ficar aberto para que essa 
pessoa atravesse a avenida com segurança é: 
a. 10 s 
b. 14 s 
c. 20 s 
d. 32 s 
e. 45 s 
 
 
08. Duas pequenas esferas A e B percorrem uma mesma trajetória retilínea com 
movimentos uniformes e velocidades de 8,0 m/s e 6,0 m/s, respectivamente. No 
instante t=0, as esferas estão posicionadas conforme a figura. Determine em que 
instantes a distância entre as esferas é de 4,0 m. 
 
09. Dois móveis, A e B, percorrem uma mesma trajetória e suas posições são dadas, a partir 
da mesma origem dos espaços, por 𝑥𝐴 = −30 + 10𝑡 e 𝑥𝐵 = −10 − 10𝑡 (s em metros e 
t em segundos). O instante e a posição de encontro são iguais a: 
a. 1 s e -20 m 
b. 2 s e -10 m 
c. 3 s e -40 m 
d. 4 s e 20 m 
e. 5 s e -60 m 
 
10. Trafegando por uma avenida com velocidade constante de 108 km/h, num dado 
instante o motorista percebe o sinal vermelho à frente e pisa no freio até parar, após 
5s. Determine a aceleração escalar média do carro nesse intervalo de tempo, expressa 
em 𝑚/𝑠2. Quantos metros o carro percorre desde o acionamento dos freios até parar? 
 
11. A função posição 𝑥(𝑡) de uma partícula que está se movendo ao longo do eixo 𝑥 é 𝑥 =
4 − 6𝑡2, com 𝑥 em metros e 𝑡 em segundos. 
 
a. Em que instante e em que posição a partícula para momentaneamente? 
b. Em que instante, positivo e negativo, a partícula passa pela origem do eixo 𝑥? 
c. Plote o gráfico de 𝑥 em função de 𝑡 para o intervalo de −5 𝑠 e +5 𝑠. 
 
 
12. É dada a função 𝑣 = 12 − 2𝑡, na qual 𝑡 é medido em segundos e 𝑣 em metros por 
segundo. 
 
a. Determine a velocidade inicial e a aceleração do movimento 
b. Discuta se o movimento é acelerado ou retardado nos instantes de 2 s e 8 s. 
c. Verifique se há mudança de sentido do movimento (se houve, determine em 
que instante). 
 
13. Um automóvel está parado diante de um sinal fechado. No instante em que o sinal fica 
verde, passa por ele uma motocicleta que mantém uma velocidade de 15 m/s. Supondo 
que, nesse mesmo instante, o automóvel comece a se mover com aceleração constante 
igual a 2 m/s2, determine: 
a. Após quanto tempo o automóvel alcança a moto. 
b. Que distância o automóvel percorre até alcançar a moto. 
 
c. A velocidade do automóvel no instante em que alcança a moto. 
 
14. Um carro a 90 km/h é freado com aceleração de 2,5 m/s2 (em módulo) até parar. 
Determine a variação do espaço do móvel desde o início da frenagem até parar. 
 
15. Um móvel efetua um movimento retilíneo uniformemente variado obedecendo a 
função horária 𝑥 = 10 + 10𝑡 − 5𝑡2, na qual o espaço 𝑥 está em metros e o tempo 𝑡 
está em segundos. A velocidade do móvel no instante 𝑡 = 4 𝑠, em m/s, vale: 
 
a. 50 
b. 20 
c. 0 
d. -20 
e. -30 
 
16. Uma partícula executa um movimento retilíneo uniformemente variado. Num dado 
instante, a partícula tem velocidade de 50 m/s e aceleração negativa de módulo de 0,2 
m/s2. Quanto tempo decorre até a partícula alcançar a mesma velocidade no sentido 
contrário? 
a. 500 s 
b. 250 s 
c. 125 s 
d. 100 s 
e. 10 s 
 
17. Dois automóveis, A e B, deslocam-se um em direção ao outro numa competição. O 
automóvel A desloca-se com velocidade de 162 km/h, enquanto o automóvel B desloca-
se com velocidade de 108 km/h. Considere que os freios dos dois automóveis são 
acionados ao mesmo tempo e que a velocidade diminui a uma razão de 7,5 m/s a cada 
segundo. Qual é a menor distância entre os carros A e B para que eles não se choquem? 
a. 135 m 
b. 60 m 
c. 210 m 
d. 195 m 
e. 75 m 
 
18. De uma estação parte um trem A com velocidade constante 𝑣𝐴 = 80 𝑘𝑚/ℎ. Depois de 
um certo tempo, parte da mesma estação um outro trem B, com velocidade constante 
𝑣𝐵 = 100 𝑘𝑚/ℎ. Depois de um certo tempo, o maquinista do trem B verifica que seu 
trem encontra-se a 3 km de A, a partir desse instante ele aciona os freios 
indefinidamente, comunicando ao trem uma aceleração 𝑎 = −50 𝑘𝑚/ℎ2. O trem A 
continua seu movimento anterior. Nessas condições: 
a. Não houve encontro (colisão) dos trens. 
b. Depois de duas horas o trem B para e a distância que o separa de A é de 64 km. 
c. Houve encontro dos trens depois de 12 min. 
d. Houve encontro dos trens depois de 36 min. 
 
e. Não houve encontro dos trens; continuam caminhando e a distância que os 
separa agora é de 2 km. 
 
19. Em um certo instante de tempo, uma partícula tinha uma velocidade de 18 m/s no 
sentido positivo do eixo 𝑥; 2,4 s depois, a velocidade era 30 m/s no sentido oposto. Qual 
foi a aceleração média da partícula durante este intervalo de 2,4 s? 
 
20. Um veículo elétrico parte do repouso e acelera em linha reta a uma taxa de 2,0 m/s2 até 
atingir a velocidade de 20 m/s. Em seguida, o veículo desacelera a uma taxa constante 
de 1,0 m/s2 até parar. 
 
a. Qual tempo transcorre entre a partida e a parada? 
b. Qual é a distância percorrida? 
 
21. Em uma estrada seca, um carro com pneus novos é capaz de frear com uma 
desaceleração constante de 4,92 m/s2. 
a. Quanto tempo esse carro, inicialmente se movendo a 24,6 m/s, leva para parar? 
b. Que distância o carro percorre nesse tempo? 
c. Desenhe o gráfico x em função de t e v em função de t. 
 
22. Um certo elevador percorre uma distância de 190 m e atinge a velocidade máxima de 
305 m/min. O elevador acelera a partir do repouso e desacelera de volta ao repouso a 
uma taxa de 1,22 m/s2. 
a. Qual é a distância percorrida pelo elevador enquanto acelera a partir do 
repouso até a velocidade máxima? 
b. Quanto tempo o elevador leva para percorrer a distância de 190 m, se paradas, 
partindo do repouso e chegando com velocidade zero? 
 
23. Um carro que se move a 56,0 km/h está a 24 m de distância de um muro quando o 
motorista acionaos freios. O carro bate no muro 2,0 s depois. 
a. Qual era o módulo da aceleração constante do carro antes do choque? 
b. Qual era a velocidade do carro no momento do choque? 
 
24. Gotas de chuva caem 1700 m da nuvem até o chão. Se as gotas não estivessem sujeitas 
à resistência do ar, qual seria a velocidade ao atingirem o solo? 
 
25. Em um prédio em construção, uma chave de grifo chega ao solo com uma velocidade 
de 24 m/s. 
 
a. De que altura um operário a deixou cair? 
b. Quanto tempo levou a queda? 
c. Esboce o gráfico de 𝑦 em função de 𝑡. 
 
26. Um balão de ar quente está subindo com velocidade de 12 m/s e se encontra a 80 m 
acima do solo quanto um tripulante deixa cair um pacote. 
a. Quanto tempo o pacote leva para atingir o solo? 
b. Com que velocidade atinge o solo? 
 
 
GABARITO 
05. 48 𝑘𝑚/ℎ 
11. a) 𝑥 = 4 𝑚 
b) 𝑡 = ±0,82 𝑠 
12. a) 𝑎 = −2 𝑚/𝑠2 
b) 8 𝑚/𝑠 e −4 𝑚/𝑠 
c) 6 𝑠 
13. a) 15 𝑠 
b) 225 𝑚 
c) 30 𝑚/𝑠 
14. 125 𝑚 
15. e) 
16. a) 
17. d) 
18. a) 
19. −20 𝑚/𝑠2 
20. a)30 𝑠 
b) 300 𝑚 
21. a) 5 𝑠 
b) 61,5 𝑚 
22. a) 10,6 𝑚 
b) 8,33 𝑠 
23. a) −3,56 𝑚/𝑠2 
b) 8,43 𝑚/𝑠 
24. −183 𝑚/𝑠 
25. a) 29,4 𝑚 
b) 2,45 𝑠 
26. a) 5,4 𝑠 
b) −41,38 𝑚/𝑠