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ETEC Arnaldo Pereira Cheregati Ensino Médio/ ETIM APOSTILA DE FÍSICA – 1º ANO - 2018 Prof. Edinei Oliveira Chagas Aluno(a): Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 1 Introdução à Física Objetivos • Identificar as divisões da Física • Identificar ponto material e corpo extenso • Reconhecer que repouso e movimento dependem do referencial adotado Palavras-chave • Mecânica • Termofísica • Óptica • Ondulatória • Eletromagnetismo • Física Moderna • Referencial • Movimento • Repouso • Ponto Material • Corpo Extenso Teoria • Livro Didático – páginas 12 – 14; 24 - 29 Exercícios Livro Didático – página 29 – Questões 1, 2 e 3. 1) Relacione os ramos da física com que eles estudam: a) Óptica: ( )é o ramo que estuda os fenômenos relacionados com o movimento dos corpos. b) Termologia: ( ) é o ramo que estuda os fenômenos térmicos. c) Eletricidade: ( ) é o ramo que estuda as propriedades das ondas e as suas formas e meios de propagação. Estuda ainda os fenômenos sonoros, pois o som é uma onda. d) Mecânica: ( )é a parte da física que estuda os fenômenos luminosos, como a formação da imagem. e) Ondas: ( )é o ramo da física que estuda os fenômenos elétricos e magnéticos. 2) As alternativas abaixo descrevem sobre a Física, com base em nossos estudos, julgue-as como V- verdadeiras ou F- falsa: a) ( ) Podemos definir a Física como a ciência que estuda os aspectos mais gerais da natureza. O termo Física vem do grego φύσις (physiké) e quer dizer natureza. Uma ciência que tem como principais objetivos entender e descrever os fenômenos da natureza. b) ( ) Como a Física está sempre evoluindo e não possui delimitações fica até mesmo difícil definir qual é o seu campo de atuação. Quando paramos para observar o nosso entorno, descobrimos que os fenômenos da natureza nos cercam no dia a dia e a Física nos ajuda a compreender como e por que eles acontecem. c) ( ) Pelo fato de estudar os mais diferentes fenômenos, a Física se tornou uma ciência bastante ampla e assim precisou ser dividida em ramos diferenciados. Os próprios cientistas que estudavam Física optaram pela divisão da ciência em ramos, para facilitar o estudo e também a transmissão dos conhecimentos. d) ( ) Basicamente, a Física é dividida em 6 ramos que são Mecânica, Termologia, Movimento Ondulatório, Óptica, Eletricidade e Física Moderna. 3) Numa estante há seis livros de Física. Cada livro aborda apenas um dos seguintes assuntos: Mecânica, Termofísica, Óptica, Ondulatória, Eletromagnetismo e Física Moderna. Para cada pergunta abaixo, em qual dos livros você poderia encontrar uma resposta? a) Como funciona um ferro elétrico? b) Como funciona um termômetro? Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 2 c) Como as lentes corrigem a miopia? d) Por que o corpos caem? e) O que provoca o choque elétrico? f) Como se forma o eco? g) Como se forma o arco-íris? h) Por que o passageiro da frente de um ônibus é jogado para a frente quando o motorista usa o freio bruscamente? i) Dentro de uma geladeira de isopor, colocamos as garrafas de refrigerante no fundo e por cima o gelo. Por que não colocamos o gelo no fundo e as garrafas por cima? j) Como o GPS pode nos “ensinar” o caminho até a casa de um amigo? 4) Durante uma aula o professor caminha pela sala de aula, enquanto os alunos atenciosamente, sentados em suas carteiras, prestam atenção à sua aula. Com base na situação descrita, responda: a) O professor está em movimento ou em repouso? Justifique. b) E os alunos? 5) (UEPB) Um professor de física verificando em sala de aula que todos os seus alunos encontram-se sentados, passou a fazer algumas afirmações para que eles refletissem e recordassem alguns conceitos sobre movimento. Das afirmações seguintes formuladas pelo professor, a única correta é: a) Pedro (aluno da sala) está em repouso em relação aos demais colegas, mas todos nós estamos em movimento em relação à Terra. b) Mesmo para mim (professor), que não paro de andar, seria possível achar um referencial em relação ao qual eu estivesse em repouso. c) A velocidade dos alunos que eu consigo observar agora, sentados em seus lugares, é nula para qualquer observador humano. d) Como não há repouso absoluto, nenhum de nós está em repouso, em relação a nenhum referencial. e) O Sol está em repouso em relação a qualquer referencial. 6) (PUC-SP) A afirmação “todo movimento é relativo” significa que: a) Todos os cálculos de velocidade são imprecisos. b) Não existe movimento com velocidade constante. c) A velocidade depende sempre de uma força. d) A velocidade depende sempre de uma aceleração e) A descrição de qualquer movimento requer um referencial. 7) (UFB) Você, deitado confortavelmente e imóvel na rede em sua casa de praia em Ilha Bela, está em repouso ou em movimento? 8) A respeito do conceito de ponto material, é correto afirmar que: a) uma formiga é certamente, um ponto material. b) um elefante não é, certamente, um ponto material. c) um carro manobrando numa garagem é um ponto material. d) um carro numa estrada, fazendo uma viagem, pode ser considerado um ponto material. e) a Terra é um ponto material em seu movimento de rotação. 9) Um passageiro dentro de um ônibus em movimento com velocidade constante em trecho retilíneo de rodovia, deixa cair um objeto pesado. Em relação a qualquer pessoa dentro do ônibus, a trajetória será: a) Uma reta horizontal. b) Uma hipérbole. c) Um quarto de circunferência. d) Um arco de parábola. e) Uma reta vertical. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 3 Posição e Deslocamento Escalar Objetivos • Determinar a trajetória e a posição de um corpo em movimento • Calcular o deslocamento e o espaço percorrido por um corpo Palavras-chave • Trajetória • Posição • Espaço • Variação • Deslocamento Teoria • Livro Didático – página 29 Exercícios 1) Considere a trajetória abaixo: Calcule os deslocamentos de um móvel que vai: a) do ponto A até o B. b) do ponto B até o C. c) do ponto A até o E. d) do ponto D até o A. e) do ponto E até o F. f) do ponto F até o E. 2) O espaço de um móvel varia de acordo com a tabela. Determine: t(s) 0 1 2 3 4 5 s(m) 5 4 1 -4 -11 -20 a) O espaço inicial. b) Os espaços do móvel nos instantes 2s e 5s. c) Os deslocamentos entre os instantes 0 e 3s d) Os deslocamentos entre os instantes 2s e 5s. 3) Um automóvel percorre a trajetória esquematizada na figura. Sabemos que ele partiu de A no instante t1=0s, passou por B no instante t2=4s, e por C no instante t3=5s; daí voltou para B, chegando no instante t4=6s. Determine o deslocamento escalar entre os instantes: a) t1 e t3. b) t2 e t4. c) t1 e t4. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 4 4) Às 2h30min, um automóvel se encontra no marco 90km de uma rodovia. Às 2h50min, esse mesmo automóvel se encontra no marco 110km. Determine o intervalo de tempo decorrido e o deslocamento do automóvel. 5) Resolva as palavras cruzadas abaixo, usando conceitos físicos. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 5 VelocidadeMédia I Objetivos • Conceituar e calcular a velocidade média de um corpo • Reconhecer e calcular as grandezas envolvidas na velocidade média de um corpo Palavras-chave • Velocidade • Deslocamento • Intervalo de tempo • Sistema Internacional (SI) Teoria • Livro Didático – páginas 32 – 33 Exemplos 1) Considere a seguinte situação: uma moto sai às 13h da cidade A, que se situa no km 70 de uma determinada rodovia. Chega à cidade B, que se situa no km 370 da mesma rodovia às 16h. Calcule a velocidade escalar média da moto durante esse trajeto. 2) Em uma olimpíada, na disputa da medalha de ouro, modalidade natação, um competidor percorreu os 50 metros de comprimento de uma piscina olímpica em 25 segundos. Qual foi a velocidade média desse competidor? 3) Transforme nas unidades pedidas: a) 90 km/h em m/s b) 10 m/s em km/h 4) Alguns amigos aproveitaram as férias escolares para, juntos, fazerem uma viagem de ônibus a uma cidade distante 1.360 km. O ônibus fez a viagem com velocidade média de 80 km/h, descontando as paradas. Quanto tempo o ônibus esteve em movimento na estrada? 5) Quantos quilômetros andará, em 30 minutos, um automóvel, em movimento uniforme, à velocidade de 90 km/h? Exercícios 1) Suponha que um carro gaste 5 horas para percorrer a distância de 125 km. Qual a velocidade escalar média deste carro? 2) Um ponto material percorre a trajetória representada a seguir, na qual AB = BC = CD = DE = 10km. A posição do ponto material varia com o tempo, de acordo com a tabela: Determine a velocidade escalar média do móvel entre as posições B e D. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 6 3) (UNESP-SP) Ao passar pelo marco “km 200” de uma rodovia, um motorista vê um anuncio com a inscrição: ABASTECIMENTO E RESTAURANTE A 30 MINUTOS”. Considerando que esse posto de serviço se encontra junto ao marco “km 245” dessa rodovia, pode-se concluir que o anunciante prevê, para os carros que trafegam nesse trecho, uma velocidade média , em km/h, de: a) 80 b) 90 c) 100 d) 110 e) 120 4) (UFC) Uma partícula desloca-se sobre uma reta na direção x. No instante tA = 1,0 s, a partícula encontra-se na posição A e no instante tB = 6,0 s encontra-se na posição B, como indicadas na figura a seguir. Determine a velocidade média da partícula no intervalo de tempo entre os instantes tA e tB. 5) Quem está mais rápido: um Fusca a 30m/s ou um Vectra a 90km/h? 6) (Vestibulinho ETEC) No mundo de hoje a acessibilidade e um direito e, para garanti-lo, são necessárias algumas adaptações, como as rampas em locais públicos, conforme mostra a figura. Suponha que a rampa desenhada na figura tenha 6 m de comprimento. Se, sobre a rampa, um cadeirante mover sua cadeira com velocidade constante de 0,2 m/s, o tempo necessário para conseguir vencer o desnível do ponto mais baixo ao mais alto é, em segundos, a) 12. b) 15. c) 20. d) 30. e) 45. 7) (FDSBC) Sendo a distância de São Paulo à Faculdade de 20km, e considerando a velocidade máxima permitida de 80km/h, o mínimo que se deve gastar na viagem em trânsito completamente livre é de: a) 1h b) 20 min c) 30 min d) 15 min 8) (UFPE) Um caminhão se desloca com velocidade escalar constante de 144 km/h. Suponha que o motorista cochile durante 1,0 s. Qual a distância, em metros, percorrida pelo caminhão neste intervalo de tempo se ele não colidir com algum obstáculo? 9) (UFMA) A ponte do “Castelinho” possui 400 m de comprimento. Se um atleta corre com uma velocidade escalar constante de 10,0 m/s, quantas voltas ele completará em 20 minutos? a) 10 b) 20 c) 30 d) 40 e) 50 10) Um Boeing 767-300 ER percorre 4.300 km em 5 horas. Qual é a sua velocidade média, em quilômetros por hora? Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 7 Velocidade Média II Objetivos • Sedimentar e aprofundar o conceito de velocidade média através de exercícios diversos Palavras-chave • Velocidade • Deslocamento • Intervalo de tempo • Sistema Internacional (SI) Exercícios Livro Didático – página 35 – Questão 1 Livro Didático – página 40 – Questões 3, 4, 5 e 8. 1) (Vestibulinho ETEC) Em 1977, a NASA enviou para o espaço a sonda Voyager I que, após realizar sua missão primária de passar próximo a alguns planetas do Sistema Solar, segue até hoje espaço afora. Atualmente, a sonda já se encontra bastante distante da Terra, a cerca de 20 000 000 000 km de distância. Mesmo a esta distância, a Voyager I se comunica com a Terra utilizando ondas eletromagnéticas que constituem a forma mais rápida de transporte de energia. Considerando que a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas no vácuo, em termos de sua ordem de grandeza, e de 1 000 000 000 km/h, então, um sinal transmitido pela Voyager I será recebido aqui na Terra, aproximadamente, após a) 10 horas. b) 20 horas. c) 2 dias. d) 5 dias. e) 1 mês. 2) (FGV-SP) Uma equipe de reportagem parte em um carro em direção a Santos, para cobrir o evento “Música Boa Só na Praia”. Partindo da cidade de São Paulo, o veículo deslocou-se com uma velocidade constante de 54 km/h, durante 1 hora. Parou em um mirante, por 30 minutos, para gravar imagens da serra e do movimento de automóveis. A seguir, continuaram a viagem para o local do evento, com o veículo deslocando-se a uma velocidade constante de 36 km/h durante mais 30 minutos. A velocidade escalar média durante todo o percurso foi, em m/s, de a) 10 m/s. b) 12 m/s. c) 25 m/s. d) 36 m/s. e) 42 m/s. 4) (UFRJ-RJ) Nas Olimpíadas de 2004, em Atenas, o maratonista brasileiro Vanderlei Cordeiro de Lima liderava a prova quando foi interceptado por um fanático. A gravação cronometrada do episódio indica que ele perdeu 20 segundos desde o instante em que foi interceptado até o instante em que retomou o curso normal da prova. Suponha que, no momento do incidente, Vanderlei corresse a 5,0 m/s e que, sem ser interrompido, mantivesse constante sua velocidade. Calcule a distância que nosso atleta teria percorrido durante o tempo perdido. 5) UFSE)Um ciclista percorre uma pista com velocidade de 36 km/h. A velocidade do ciclista em m/s é: a)36 b)20 c)12 d)10 Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 8 7) (FUVEST) Um ônibus sai de São Paulo às 8 h e chega a Jaboticabal, que dista 350 km da capital, as 11 h 30 min. No trecho de Jundiaí a Campinas, de aproximadamente 45 km, a sua velocidade foi constante e igual a 90 km/h. a) Qual é a velocidade média, em km/h no trajeto São Paulo-Jaboticabal? b) Em quanto tempo o ônibus cumpre o trecho Jundiaí-Campinas? Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 9 Aceleração Objetivos • Reconhecer que existem movimentos com velocidade variável. • Identificar e calcular a aceleração média de um corpo. • Caracterizar a aceleração como variação de velocidade de um corpo dividida pelo intervalo de tempo correspondente. • Classificar os movimentos de acordo com a variação da sua velocidade Palavras-chave • Aceleração • Variação de velocidade • Intervalo de tempo • Sistema Internacional (SI) • Movimento progressivo • Movimento retrógrado • Movimento acelerado • Movimento retardado Teoria • Livro Didático – páginas 53 – 56 Exemplos 1) Um veículo parte do repouso e, ao fimde 4 s, sua velocidade é 20 m/s. Calcule a aceleração escalar média do veículo nesse intervalo de tempo. 2) Um motorista de rally dirigia seu carro à velocidade escalar de 20 m/s quando acionou os freios e parou em 4s. Determine a aceleração escalar média imprimida pelos freios ao carro. 3) (Fuvest) Partindo do repouso, um avião percorre a pista e atinge a velocidade de 360 km/h, em 25 s. Qual o valor da aceleração escalar média, em metros por segundo ao quadrado? 4) As tabelas abaixo fornecem as velocidades escalares de três partículas em função do tempo. Classifique os movimentos em progressivo ou retrógrado e em acelerado ou retardado e calcule a sua aceleração média. Exercícios 1) Com base nas figuras, classifique os movimentos: Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 10 2) A velocidade escalar de um corpo varia de 10 m/s para 30 m/s em 4 s. Determine a sua aceleração escalar média. 3) De acordo com o novo Código Brasileiro de Trânsito, ultrapassar o sinal vermelho corresponde a uma infração gravíssima, punida com multa e registro de 7 pontos na carteira de habilitação. Sabendo disso, um motorista que dirige seu carro com velocidade de 30m/s, ao avistar um sinal vermelho, aciona o freio por 3s até parar. Nesse intervalo de tempo, determine: a) a aceleração escalar. b) o tipo de movimento descrito (acelerado ou retardado). Justifique. 4) (FCC) Uma partícula se desloca ao longo de uma reta com aceleração nula. Nessas condições, podemos afirmar corretamente que sua velocidade escalar é: a) nula. b) constante e diferente de zero. c) inversamente proporcional ao tempo. d) diretamente proporcional ao tempo. e) diretamente proporcional ao quadrado do tempo. 5) Partindo do repouso, um avião percorre a pista e atinge a velocidade escalar de 360km/h, em 25 segundos. Qual o valor da aceleração escalar média em m/s²? a) 2,0 b) 4,0 c) 6,0 d) 7,2 e) 9,8 6) (ESPM – SP) Partindo do repouso, um avião percorre a pista com aceleração constante e atinge a velocidade de 432km/h em 20s. Qual o valor da aceleração em m/s²? 7) (Cesgranrio – RJ) Numa pista de prova, um automóvel, partindo do repouso, atinge uma velocidade de 108km/h em 6,0s. Qual sua aceleração média? a) 4,0m/s² b) 6,0m/s² c) 18,0m/s² d) 5,0m/s² e) 9,0m/s² 8) (MODELO ENEM) – Num jogo do Brasil, o tira-teima mostrou que o jogador brasileiro chutou a bola diretamente contra o goleiro do time adversário. A bola atingiu o goleiro com velocidade de módulo igual a 108km/h e este conseguiu imobilizá-la em 0,10s, com um movimento de recuo dos braços. O módulo da aceleração escalar média da bola, durante a ação do goleiro, foi, em m/s², igual a: a) 3,0 . 103 b) 1,1 . 103 c) 3,0 . 102 d) 1,1 . 102 e) 3,0 9) (PUC - MG) Um objeto, movendo-se em linha reta, tem, no instante 4,0 s, a velocidade de 6,0 m/s e, no instante 7,0 s, a velocidade de 12,0 m/s. Sua aceleração média, nesse intervalo de tempo, é, em m/s²? a) 1,6 b) 2,0 c) 3,0 d) 4,2 e) 6,0 Livro Didático – página 57 – Questões 1, 2 e 3. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 11 Movimento Retilíneo e Uniforme – MRU ou MU Objetivos • Caracterizar movimento uniforme • Representar o movimento uniforme por meio de sua função (ou equação) horária do espaço Palavras-chave • Equação horária • Movimento progressivo • Movimento retrógrado Teoria • Livro Didático – página 38 Exemplos 1) Um caminhão movimenta-se sobre uma trajetória retilínea segundo a função horária s = 10 + 2t (no SI). Determine: a) sua posição inicial. b) sua velocidade. c) se seu movimento é progressivo ou retrógrado. d) sua posição no instante 4 s. e) o espaço (deslocamento) percorrido após 7 s. f) o instante em que o móvel passa pela posição 36 m. g) um esquema do movimento em uma trajetória. 2) Um móvel realiza um movimento uniforme num determinado referencial. Seus espaços variam com o tempo de acordo com os dados da tabela a seguir: t(s) 0 1 2 3 4 s(m) 20 28 36 44 52 a) Faça um desenho esquemático, numa trajetória, do deslocamento desse móvel. b) Determine o espaço inicial s0 e sua velocidade escalar v do movimento. c) O movimento é progressivo ou retrógrado? Justifique. d) Qual é a função horária do movimento? e) Determine sua posição no instante t = 6 s. f) Determine o instante em que o móvel passa pela posição s = 100 m. 3) É dada a função horária s = 20 – 4t (para t em h e s em km), que descreve o movimento de um ponto material num determinado referencial. Os espaços s são medidos numa trajetória a partir de um marco zero. Os instantes t são lidos num cronômetro. Determine: a) O espaço inicial e a velocidade escalar do ponto material. b) O tipo de movimento, se ele é progressivo ou retrógrado. Justifique. c) O espaço do móvel quando t = 2 h. d) O instante quando o móvel está na posição cujo espaço é igual a 8 km. e) O instante em que o móvel passa pela origem dos espaços (marco zero) 4) O espaço inicial de um móvel que descreve um movimento retilíneo e uniforme é -5m. Nesse movimento, o móvel percorre a cada intervalo de tempo de 10s uma distância de 50 metros. Escreva a função horária desse movimento, considerando-o progressivo. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 12 Exercícios 1) Nos estudos de Física, um dos movimentos mais estudados é o Retilíneo e Uniforme (MRU). Apesar de não ser tão comum de encontrar no nosso dia a dia, não é totalmente impossível de ser encontrado. Com relação ao MRU são feitas as seguintes afirmações. Classifique-as como verdadeiras (V) ou falsas (F). a) ( ) A velocidade aumenta uniformemente durante o tempo. b) ( ) A velocidade diminui conforme passa o tempo. c) ( ) Conforme passa o tempo, sua velocidade pode aumentar ou diminuir. d) ( ) O espaço permanece inalterado no movimento retrógrado. e) ( ) Sua velocidade é nula. f) ( ) A velocidade permanece constante. g) ( ) O móvel percorre espaços iguais em intervalos de tempos iguais. h) ( ) No movimento progressivo, os espaços aumentam com o passar do tempo. 2) A tabela abaixo mostra algumas funções horárias do movimento uniforme. Complete-a de acordo com o modelo fornecido. Função horária (SI) Espaço inicial (s0) Velocidade (v) Tipo de movimento s = 6 + 3t 6 m 3 m/s Progressivo (v>0) s = -8 + 12t s = 9 – t s = -10 + t s = 8t s = -5t 3) Uma partícula descreve uma trajetória retilínea com equação horária dos espaços dada, em unidades do SI, por: s = 4,0 + 5,0t . O espaço inicial s0 e a velocidade escalar v são dados por: a) s0 = 4,0m e v = 10,0m/s b) s0 = 4,0m e v = 5,0m/s c) s0 = 5,0m e v = 4,0m/s d) s0 = 5,0m e v = 8,0m/s e) s0 = 8,0m e v = 10,0m/s 4) Um móvel desloca-se com movimento retilíneo segundo a lei horária s = 20 + 8t (no SI). Determine: a) a posição inicial do móvel. b) a posição do móvel quando t = 5 s. c) a velocidade do móvel. d) se seu movimento é progressivo ou retrógrado. Justifique. e) o instante em que o móvel passa pela posição 100 m. 5) (UNIFOR) – Um móvel percorre uma trajetória retilínea obedecendo à função horária dos espaços s = 4,0 + 6,0t, em unidades do Sistema Internacional. A velocidade escalar média do móvel no intervalo de tempo entre os instantes 3,0s e 11,0s vale, em m/s, a) 2,0 b) 4,0 c) 6,0 d) 8,0 e) 10,0Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 13 6) Um corpo se movimenta sobre a trajetória retilínea da figura, obedecendo à função horária S = - 4 + 2t (no SI). a) Qual a posição do corpo no instante 5 s? b) Determine o instante em que ele passa pelo ponto A. 7) (UMC-SP) Um móvel em movimento varia sua posição em função do tempo, de acordo com a tabela abaixo. t (s) 0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 S (m) -10 -5 0 5 10 15 10 10 10 Pede-se: a) a posição inicial do móvel; b) a posição do móvel no instante 4,0 s; c) o instante em que o móvel passa pela origem; d) o espaço percorrido entre t = 0 e t = 4,0 s. 8) O espaço de um móvel numa trajetória retilínea varia com o tempo, obedecendo à função horária s=- 2+4t (unidade do Sistema Internacional). Determine: a) a posição do móvel no instante t=0. b) a velocidade do móvel. c) o espaço do móvel no instante t=4s. d) o instante em que o móvel passa pela origem da trajetória. 9) (Mackenzie-SP) Uma partícula descreve um movimento uniforme. A função horária dos espaços, com unidades do Sistema Internacional de Unidades é: s = -2,0 + 5,0.t. Nesse caso, podemos afirmar que a velocidade escalar da partícula é: a) -2 m/s e o movimento é retrógrado. b) -2 m/s e o movimento é progressivo. c) 5,0 m/s e o movimento é progressivo d) 5,0 m/s e o movimento é retrógrado e) -2,5 m/s e o movimento é retrógrado 10) (FEI-SP) A posição de um móvel, em movimento uniforme, varia com o tempo conforme a tabela que segue. A equação horária desse movimento é: a) s = 4 – 25.t b) s = 25 - 4.t c) s = 25 + 4.t d) s = -4 + 25.t e) s = -25 – 4.t Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 14 Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MUV) – Equação das Velocidades Objetivos • Classificar os movimentos em movimento uniforme e movimento variado. • Conceituar o movimento uniformemente variado como sendo aquele que possui aceleração constante. • Conhecer e aplica a equação (função) horária das velocidades do MUV. Palavras-chave • Equação horária • Movimento acelerado • Movimento retardado • Variação de velocidade Teoria • Livro Didático – página 58 Exemplos Livro Didático – página 59 – Questões 5 e 8. 1) Uma partícula tem movimento que obedece à seguinte equação horária da velocidade: v=6+3t (em unidades do SI). Determine: a) sua velocidade inicial b) sua aceleração c) sua velocidade no instante t = 2 s d) o instante em que sua velocidade é v = 18 m/s 2) Uma partícula em movimento adquire velocidade que obedece à equação v = 10 – 2 t (no SI). Determine: a) a velocidade inicial b) a aceleração c) o instante em que o ponto material muda o sentido do movimento 3) Durante uma brincadeira, algumas crianças disputavam qual delas conseguiria lançar, verticalmente, uma pedra à maior altura. O melhor arremesso foi representado pela equação v=-10+10t (SI). Nestas condições, determine: a) A velocidade da pedra no instante inicial. b) A aceleração da pedra. c) A velocidade da pedra ao atingir o ponto mais alto da trajetória e em que instante isso acontece. d) A velocidade da pedra no instante 3,2s. 4) Um móvel parte do repouso e 5s depois sua velocidade é 20m/s. Determine: a) A aceleração do móvel. b) A equação da velocidade. c) A velocidade após 12s de movimento. 5) Um trem reduz sua velocidade de 90 km/h para 54 km/h com aceleração constante de 1 m/s². Qual o tempo gasto durante essa redução de velocidade? Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 15 Exercícios 1) Qual a velocidade inicial e a aceleração correspondentes a cada uma dessas equações horárias, todas no SI? a) v=10+2t. b) v=-10-4t. c) v=8t. d) v=t. 2) Um motociclista executa um movimento retilíneo uniformemente variado. A função horária da velocidade é v = 4 + 2 t, com v em metros por segundo e t em segundos. a) Qual a velocidade inicial e a aceleração do motociclista? b) Qual a sua velocidade depois de 1 segundo? c) Depois de quanto tempo ele atinge a velocidade de 10 m/s? 3) (VUNESP) No jogo do Brasil contra a Noruega, o tira-teima mostrou que o atacante brasileiro Roberto Carlos chutou a bola diretamente contra o goleiro do time adversário. A bola atingiu o goleiro com velocidade de 108 km/h e este conseguiu imobilizá-la em 0,1 s, com um movimento de recuo dos braços. O módulo da aceleração média da bola durante a ação do goleiro foi, em m/s², igual a: a) 3.000 b) 1.080 c) 300 d) 108 e) 30 4) (UFMG) Uma pessoa lança uma bola verticalmente para cima. Sejam v o módulo da velocidade e a o módulo da aceleração da bola no ponto mais alto de sua trajetória. Assim sendo, é correto afirmar que, nesse ponto, a) v = 0 e a ≠ 0. b) v ≠ 0 e a ≠ 0. c) v = 0 e a = 0. d) v ≠ 0 e a = 0. 5) Um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade de 60 m/s. Considere g=10m/s² e despreze a resistência do ar. Determine o tempo que o objeto leva para subir. 6) A velocidade de um móvel é 40m/s, quando ele começa a frear uniformemente e depois de 5s a sua velocidade passa para 30m/s. Encontre: a) A aceleração do móvel. b) A equação da velocidade. c) O tempo que o móvel leva para parar. 7) É dada a seguinte função horária da velocidade escalar de uma partícula em movimento uniformemente variado: v = 15 + 20t (SI) Determine: a) a velocidade inicial e a aceleração escalar da partícula; b) a velocidade escalar no instante 4 s; c) o instante em que a velocidade escalar vale 215 m/s. 8) (Unimep) Uma partícula cuja velocidade inicial é 10m/s é acelerada na razão constante de 2m/s². Para atingir uma velocidade igual a 30m/s, serão necessários: a) 30s b) 25s c) 20s d) 15s e) 10s 9) Uma partícula com velocidade inicial de 20 m/s move-se com aceleração escalar constante igual a - 2 m/s2. a) Escreva a função horária de sua velocidade escalar. b) Determine o instante em que sua velocidade escalar anula-se. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 16 Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MUV) – Equação dos Espaços Objetivos • Conhecer e aplicar a equação (função) horária dos espaços do MUV. • Obter a equação da velocidade à partir da equação dos espaços Palavras-chave • Equação horária • Deslocamento • Espaço Teoria • Livro Didático – página 60 Exemplos 1) Um ciclista desloca-se numa trajetória retilínea segundo a função horária s = - 24 – 5t + t² (no SI). a) Qual o tipo de movimento: uniforme ou uniformemente variado, executado pelo ciclista? Justifique. b) Qual a posição inicial (s0), a velocidade inicial (v0) e a aceleração (a) do ciclista? c) Faça um esboço da trajetória seguida pelo ciclista. d) Determine a equação horária da velocidade do ciclista. e) Ache o instante em que o ciclista passa pela origem das posições. f) Calcule sua velocidade quando passa pela origem das posições. 2) Uma partícula parte do repouso com aceleração constante de 6 m/s². a) Que distância a partícula percorre em 5 s? b) Qual a velocidade da partícula depois de 5 s? c) Qual o deslocamento da partícula entre os instantes t = 3s e t = 4s? Exercícios 1) As tabelas trazem as funções horárias de movimentos uniformemente variados.Complete-as. Função Horária (SI) Espaço Inicial Velocidade Inicial Aceleração Função Horária (SI) Velocidade Inicial Aceleração s=6+2t+3t² v=4+2t s=9+5t-5t² v=-6+3t s=-4t-t² v=8-6t s=t² v=-9t s=-7-2t² v=-7-5t 2) (UFPI) Um móvel tem equação horária dos espaços dada por: S = 2,0 – 3,0t + 1,0t², em unidades do SI. A aceleração escalar do móvel, em m/s², vale: a) -2,0 b) -1,0 c) zero d) 1,0 e) 2,0 3) É dada a função horária do MUV de uma partícula, sendo os espaços medidos em metros e os instantes de tempo em segundos: s=-t²+16t-24. Determine: a) o espaço inicial, a velocidade inicial e a aceleração da partícula. b) o espaço do móvel no instante t=5s. c) a velocidade no instante t=4s. d) o instante e o espaço em que o móvel muda de sentido. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 17 4) (UEL) Um móvel efetua um movimento retilíneo uniformemente variado obedecendo à função horária s= 10+10t-5t², na qual o espaço s é medido em metros e o instante t, em segundos. A velocidade do móvel no instante t=4s, em m/s, vale: a) -30 b) -20 c) 0 d) 20 e) 50 5) (FGV-SP) - Os espaços de um móvel em função do tempo são dados por: s = 2 - 3 t + t² onde s representa o espaço medido em metros, com relação a um certo referencial; e t, o instante medido em segundos. Calcule o espaço no instante t = 1s. 6) Um objeto em MRUV está na posição s0= 20m e obedece à seguinte equação da velocidade: v = 10 + 2 t (unidades do SI).; logo, a equação de posição para esse movimento é: a) s = 20+10+2t b) s = 10 + 2 t² c) s = 20 + 10t + 2t² d) s = 20+10t+t² e) Não podemos achar a equação da posição 7) (Fuvest - SP) Um ponto material tem seu movimento regido pela função horária dos espaços: s = 5,0+2,0t-2,0t² (SI) A sua velocidade escalar no instante t = 2,0s vale: a) -2,0 m/s b) 0 c) 10 m/s d) 6,0m/s e) -6,0m/s 8) Uma partícula está em movimento obedecendo à seguinte função horária dos espaços: s=2t²-18 (SI). Em que instante a partícula passa pela origem dos espaços? 9) (Vestibulinho ETEC) Em um antigo projetor de cinema, o filme a ser projetado deixa o carretel F, seguindo um caminho que o leva ao carretel R, onde será rebobinado. Os carreteis são idênticos e se diferenciam apenas pelas funções que realizam. Pouco depois do início da projeção, os carreteis apresentam-se como mostrado na figura, na qual observamos o sentido de rotação que o aparelho imprime ao carretel R. Nesse momento, considerando as quantidades de filme que os carreteis contem e o tempo necessário para que o carretel R de uma volta completa, e correto concluir que o carretel F gira em sentido a) anti-horário e dá mais voltas que o carretel R. b) anti-horário e dá menos voltas que o carretel R. c) horário e dá mais voltas que o carretel R. d) horário e dá menos voltas que o carretel R. e) horário e dá o mesmo número de voltas que o carretel R. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 18 10) (Vestibulinho ETEC) O café é consumido há séculos por vários povos não apenas como bebida, mas também como alimento. Descoberto na Etiópia, o café foi levado para a Península Arábica e dali para a Europa, chegando ao Brasil posteriormente. (Revista de História da Biblioteca Nacional, junho de 2010. Adaptado) (http://4.bp.blogspot.com/_B_Fq5YJKtaM/SvxFUVdAk4I/AAAAAAAAAIs/ KrRUUfw... Acesso em: 03.09.2011.) No Brasil, algumas fazendas mantêm antigas técnicas para a colheita de café. Uma delas é a de separação do grão e da palha que são depositados em uma peneira e lançados para cima. Diferentemente da palha, que é levada pelo ar, os grãos, devido à sua massa e forma, atravessam o ar sem impedimentos alcançando uma altura máxima e voltando à peneira. Um grão de café, após ter parado de subir, inicia uma queda que demora 0,3 s, chegando à peneira com velocidade de intensidade, em m/s, a) 1. b) 3. c) 9. d) 10. e) 30. 11) (FUVEST) - Um veículo parte do repouso, em trajetória retilínea, com aceleração escalar constante e igual a 2,0 m/s2. Após 3,0 s de movimento, calcule: a) a distância percorrida; b) a velocidade escalar adquirida. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 19 Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MUV) – Equação de Torricelli Objetivos • Conhecer e aplicar a Equação de Torricelli MUV. • Reconhecer situações de uso da Equação de Torricelli como aquelas em que não é fornecido o tempo de duração do movimento Palavras-chave • Deslocamento • Aceleração • Desaceleração Teoria • Livro Didático – página 63 Exemplos 1) Um carro, partindo do repouso, percorreu uma trajetória de 50 m, com uma aceleração constante de 4 m/s². Determine, em m/s, a velocidade do carro ao final dessa trajetória. 2) Um motorista está dirigindo um automóvel a uma velocidade de 54 km/h. Ao ver o sinal vermelho, pisa no freio. A aceleração máxima para que o automóvel não derrape tem módulo igual a 5m/s². Qual a menor distância que o automóvel irá percorrer, sem derrapar e até parar, a partir do instante em que o motorista aciona o freio? Livro Didático – página 64 – Questões 13 e 15. Exercícios Livro Didático – página 64 – Questões 14 e 16. 1) (UEM – PR) Um automóvel é freado quando está com uma velocidade de 10m/s e percorre 10m até parar. Considerando o retardamento constante, a aceleração é de: a) 5m/s² b) 10m/s² c) 20m/s² d) 8m/s² e) 4m/s² 2) Um veículo está animado com uma velocidade de 20m/s, quando é acelerado uniformemente a 5m/s² durante 50m. Sua velocidade após esse percurso é de: a) 20m/s b) 25m/s c) 30m/s d) 40m/s e) 50m/s 3) (FAAP – SP) Um avião precisa atingir a velocidade de 100m/s para decolar. Ao partir do repouso, impulsionado por uma aceleração constante, em uma pista de 2.000m, a menor aceleração que deverá ter ao decolar, será de, em m/s²: a) 5 b) 2,5 c) 1 d) 10 e) 3,5 Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 20 4) (Inatel-MG) Um veículo desloca-se com velocidade de 10m/s quando observa que uma criança entre na pista, 25m à frente. Se o motorista pisa no freio, imediatamente, imprimindo ao veículo uma desaceleração constante de 5m/s2, ele irá parar: a) após atropelar a criança. b) 2m antes da criança. c) 5m antes da criança. d) 10m antes da criança. e) 15m antes da criança. 5) (UFMS) Um motorista conduz seu carro em uma rua, com velocidade de 72km/h. Em um dado instante ele percebe que a rua está fechada a 106m de sua posição atual. Imediatamente ele freia o carro, provocando uma aceleração de -5m/s². A quantos metros do ponto em que a rua está fechada o carro irá parar? 6) (CEFET) Um caminhão inicia a descida de um trecho da estrada em declive com velocidade de 54km/h. Admitindo que o caminhão adquira uma aceleração constante de intensidade igual a 2,0m/s² e que o trecho de estrada referido tenha 100m de extensão, a velocidade do caminhão, ao final do trajeto será, em km/h, igual a: a) 90 b) 100 c) 25 d) 72 e) 125 7) (UFPA-PA) Ao sair de uma curva a 72 km/h, um motorista se surpreende com uma lombada eletrônica a sua frente. No momento em que aciona os freios, está a 100 m da lombada. Considerando-se que o carro desacelera a – 1,5 m/s2, a velocidade escalar indicada, no exato momento em que o motorista cruzaa lombada, em km/h, é: a) 10 b) 24 c) 36 d) 40 e) 50 8) (Uneb-BA) Uma partícula, inicialmente a 2 m/s, é acelerada uniformemente e, após percorrer 8 m, alcança a velocidade de 6 m/s. Nessas condições, sua aceleração, em metros por segundo ao quadrado, é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 9) (UEPI) Um corpo é abandonado de uma altura de 20 m num local onde a aceleração da gravidade da Terra é dada por g = 10 m/s². Desprezando o atrito, o corpo toca o solo com velocidade: a) igual a 20 m/s b) nula c) igual a 10 m/s d) igual a 20 km/h e) igual a 15 m/s 10) (MACK–SP) Uma partícula inicialmente em repouso passa a ser acelerada constantemente a razão de 3 m/s² no sentido da trajetória. Após ter percorrido 24 m sua velocidade será: a) 3 m/s; b) 8 m/s; c) 12 m/s; d) 72 m/s; e) 144 m/s. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 21 11) (EFOA – MG) Um trem de 160 metros de comprimento está parado, com a frente da locomotiva colocada exatamente no início de uma ponte de 200 metros de comprimento, num trecho de estrada retilíneo. Num determinado instante, o trem começa a atravessar a ponte com aceleração escalar de 0,80m/s², que se mantém constante até que ele termina de atravessar a ponte completamente. a) Qual a velocidade escalar do trem no instante em que ele abandona completamente a ponte? b) Qual o tempo gasto pelo trem para atravessar completamente a ponte? 12) (Mackenzie-SP) Um trem de 100 m de comprimento, com velocidade escalar de 30 m/s, começa a frear com aceleração escalar constante de módulo 2,0 m/s2, no instante em que inicia a ultrapassagem de um túnel. Esse trem para no momento em que seu último vagão está saindo do túnel. O comprimento do túnel é: a) 25 m b) 50 m c) 75 m d) 100 m e) 125 m Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 22 Vetores Objetivos • Caracterizar grandezas escalares e vetoriais • Distinguir os conceitos de direção e sentido • Identificar vetor deslocamento • Calcular o vetor resultante Palavras-chave • Grandezas • Módulo • Direção • Sentido Teoria • Livro Didático – páginas 88 – 89 Exemplos 1) Que características de um vetor precisamos saber para que ele fique determinado? 2) Classifique as grandezas abaixo em escalar (E) ou vetorial (V) a) 2m ( ) b) 20cm³ ( ) c) 2m/s para o sul ( ) d) 100ºC ( ) e) 1km para o norte ( ) f) 8kg ( ) 3) Determine o módulo do vetor resultante dos vetores a e b , sabendo que seus módulos valem respectivamente 3 unidades e 4 unidades. a) Se tiverem mesma direção e sentido. b) Se tiverem a mesma direção e sentidos opostos. c) Se forem perpendiculares. 4) Uma pessoa se desloca 5 metros para o sul e, a seguir, 12 metros para o leste. Determine o módulo do deslocamento resultante. 5) (Taubaté) Uma drosófila realiza um deslocamento de 9cm e, em seguida, um outro deslocamento de 6cm. Nessas condições, pode-se afirmar que o deslocamento resultante poderá ser de: a) 0cm b) 1,5cm c) 4cm d) 16cm e) 54cm Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 23 6) Uma pessoa sai de casa e caminha cinco quarteirões rumo ao norte; em seguida, seis quarteirões rumo ao leste e, finalmente, mais três quarteirões rumo ao norte. Cada quarteirão tem 100m de extensão. A que distância, em linha reta, ele se encontra de sua casa? Exercícios 1) Dados dois vetores a e b , sendo a=20u e b=15u, determine o módulo do vetor resultante de a e b nos seguintes casos. a) a e b são paralelos e de mesmo sentido. b) a e b são paralelos e de sentidos contrários. c) a e b são perpendiculares entre si. 2) Uma grandeza física vetorial fica perfeitamente definida quando se lhe conhecem: a) valor numérico e unidade b) valor numérico, unidade e direção c) valor numérico, unidade e sentido d) valor numérico, unidade, direção e sentido e) direção, sentido e unidade 3) (PUC – SP) A soma (resultante) de dois vetores perpendiculares ente si, um de módulo 12 e outro de módulo 16 terá módulo igual a: a) 4 b) 20 c) 28 d) um vetor entre 12 e 16 e) um valor maior que 28 4) (Uberaba – MF) Dois vetores, 1d e 2d , são perpendiculares e têm módulos 6cm e 8cm, respectivamente. Nesse caso, podemos dizer que o módulo do vetor soma (resultante) de 1d com 2d é igual a: a) 2cm b) 7cm c) 9cm d) 10cm e) 144cm 5 ) Qual a diferença entre uma grandeza escalar e uma grandeza vetorial? 6) Classifique as seguintes grandezas em vetoriais ou escalares. a) tempo. b) velocidade. c) posição. d) deslocamento. 7) Um escoteiro, ao fazer um exercício de marcha com seu pelotão, parte de um ponto P e sofre a seguinte sequência de deslocamentos: I – 800m para o norte II – 300m para o oeste III – 400m para o sul Sabendo que a duração da marcha é de 8min 20s e que o escoteiro atinge um ponto Q, determine o módulo de seu deslocamento vetorial de P a Q. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 24 8) Um automóvel desloca 40km para o sul, em seguida, 40km para o oeste e, finalmente, 10km para o norte. Determine a menor distância que ele deve percorrer para voltar ao ponto de partida. 9) Um automóvel se desloca 6km para o norte, em seguida, 8km para o leste. Determine a intensidade do vetor deslocamento. 10) Um móvel desloca-se 120m no sentido oeste-leste e, em seguida, 50m no sentido norte-sul. a) Represente esquematicamente esse deslocamento. b) Determine o módulo do deslocamento resultante. 11) (UFAL) Num estacionamento, um coelho se desloca, em sequência, 12m para o leste, 8m para o norte e 6m para o oeste. O deslocamento resultante tem módulo: a) 26m b) 14m c) 12m d) 10m e) 2m 12) (FMU – SP) Um móvel percorre 40km para o norte e, em seguida, 30km para o leste. O deslocamento resultante do móvel foi de: a) 70km b) 50km c) 40km d) 30km e) 10km 13) (Vestibulinho ETEC) O Teorema de Pitágoras, provavelmente a relação mais conhecida da Matemática, afirma que em todo triângulo retângulo, o quadrado da hipotenusa é igual à soma dos quadrados dos catetos. Atribui-se a Pitágoras, matemático grego do século VI a.C., a primeira demonstração desse teorema, embora essa relação já fosse aplicada pelo menos mil anos antes. Pensando nisso, analise a seguinte situação: um helicóptero, para sobrevoar uma região, parte do ponto A do solo e sobe verticalmente 250 m; em seguida, voa horizontalmente 160 m para o leste; finalmente, desce verticalmente 130 m até o ponto B. Nessas condições, a distância entre os pontos A e B é, em metros, a) 120. b) 180. c) 200. d) 260. e) 280. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 25 14) (Vestibulinho ETEC) O Exército Brasileiro possui unidades em todos os estados da federação, podendo realizar, por via aérea, o transporte de soldados ou equipamentos de um local a outro do país. Nas figuras 1 e 2 foram traçadas malhas quadriculadas idênticas. Sobre a malha quadriculada da figura 1, está desenhado o mapa do Brasil. Na malha quadriculada da figura 2, estão representados os possíveis vetores deslocamento a serem realizados. Suponha que uma aeronavedecole do ponto destacado na figura 1 pelo símbolo situado na divisa entre o Mato Grosso do Sul e o Paraná, e siga sucessivamente os deslocamentos indicados pelos vetores a , b , c e d , nessa ordem. Completado o plano de voo, a aeronave estará sobre o estado a) da Bahia. b) de São Paulo. c) de Tocantins. d) de Minas Gerais. e) do Rio Grande do Sul. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 26 Primeira Lei de Newton – Princípio da Inércia Objetivos • Apresentar a ideia inicial de força • Enunciar as leis de Newton aplicando-as em situações do cotidiano. • Enunciar o princípio da Inércia Palavras-chave • Força • Inércia • Massa Teoria • Livro Didático – páginas 122 – 127 Exemplos Livro Didático – página 128 – Questões 1, 2 3 (item a), 4 e 5. Exercícios 1) (UEPB) Já considerado como tradição no Maior São João do Mundo, o trem do forró é uma das atrações de sucesso da programação da festa de Campina Grande. Nele as pessoas fazem uma viagem, com destino ao município de Galante, embalados por trios de forró e muita animação nos vagões do transporte. Um casal que se divertia intensamente numa das viagens sentiu uma certa dificuldade em acertar o passo do forró, pois ora eram lançados para frente, ora para trás, e quando o trem realizava curvas, sentiam-se deslocados para fora das mesmas. Assinale a alternativa que apresenta o conceito ou princípio que está relacionado ao que ocorreu com este casal forrozeiro. a) Inércia b) Queda Livre c) Empuxo d) Princípio Fundamental da Dinâmica e) Princípio da Incerteza 2) No Brasil é obrigatório o uso do cinto de segurança. Numa freada brusca, a tendência do corpo do motorista ou dos passageiros é permanecer em movimento por: a) ressonância b) inércia c) ação e reação d) atrito e) gravitação 3) (CEFET) Uma bolinha descreve uma trajetória circular sobre uma mesa horizontal sem atrito, presa a um prego por cordão. Quando a bolinha passa pelo ponto P, o cordão que a prende ao prego arrebenta. A trajetória que a bolinha então descreve sobre a mesa é: Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 27 4) Durante uma colisão frontal, o motorista e os passageiros de um carro são arremessados para a frente, com a possibilidade de sofrerem ferimentos ao se chocarem com o volante ou com o painel. Com a função de proteger as pessoas nesses casos, os air-bags são ejetados e se enchem de nitrogênio instantaneamente. Explique o motivo que leva a pessoa a ser arremessada para a frente. 5) Ao fazer uma curva fechada em alta velocidade, a porta do automóvel abriu-se e o passageiro que não usava o cinto de segurança foi lançado para fora. O fato relaciona-se com: a) o Princípio da Ação e Reação. b) a inércia que os corpos possuem. c) a atração que a Terra exerce sobre os corpos. d) o Princípio da Conservação da Energia. e) o fato de um corpo resistir a uma força. 6) (UNIRI-RO) Que lei física explica o movimento de uma pessoa para frente quando o veículo em que está viajando é freado? a) 3ª Lei de Newton. b) 2ª Lei da Termodinâmica. c) 1ª Lei da Termodinâmica. d) 1ª Lei de Newton. e) 3ª Lei de Newton 7) (VUNESP) Certas cargas transportadas por caminhões devem ser muito bem amarradas na carroceria, para evitar acidentes ou mesmo para proteger a vida do motorista, quando precisar frear bruscamente o seu veículo. Essa precaução pode ser explicada pela: a) Lei da Inércia (Primeira Lei de Newton). b) Lei das Malhas de Kirchhoff. c) Lei das Áreas (Segunda Lei de Kepler). d) Lei da Gravitação Universal de Newton. e) Lei de Lenz. 8) Em linguagem da época de Camões, o trecho abaixo: “Não há cousa, a qual natural sendo, que não queira perpétuo o seu estado” Lembra: a) princípio da ação e reação b) 1ª lei da termodinâmica c) lei da inércia d) conservação da massa-energia e) lei da gravitação universal 9) Massa de um corpo é: a) a quantidade de moléculas que ele possui. b) sua composição química. c) a medida de sua inércia. d) a forma que apresenta. e) o volume que ele ocupa. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 28 10) (Unitau – SP) Uma pedra gira em torno de um apoio fixo, presa por uma corda. Em um dado momento, corta-se a corda, ou seja, cessam de agir forças sobre a pedra. Pela lei da inércia, conclui-se que: a) a pedra se mantém em movimento circular. b) a pedra sai em linha reta, seguindo a direção perpendicular à corda no instante do corte. c) a pedra sai em linha reta, seguindo a direção da corda no instante do corte. d) a pedra para. e) a pedra não tem massa. 11) (UNESP) As estatísticas indicam que o uso do cinto de segurança deve ser obrigatório para prevenir lesões mais graves em motoristas e passageiros no caso de acidentes. Fisicamente, a função do cinto está relacionada com a: a) Primeira Lei de Newton; b) Lei de Snell; c) Lei de Ampère; d) Lei de Ohm; e) Primeira Lei de Kepler. 12) Baseando-se na primeira Lei de Newton, assinale a alternativa correta: a) Se estivermos dentro de um ônibus e deixarmos um objeto cair, esse objeto fará uma trajetória retilínea em relação ao solo, pois o movimento do ônibus não afeta o movimento de objetos em seu interior. b) Quando usamos o cinto de segurança dentro de um carro, estamos impedindo que, na ocorrência de uma frenagem, sejamos arremessados para fora do carro, em virtude da tendência de permanecermos em movimento. c) Quanto maior a massa de um corpo, mais fácil será alterar sua velocidade. d) O estado de repouso e o de movimento retilíneo independem do referencial adotado. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 29 Força Resultante Objetivos • Compreender força como grandeza vetorial • Conceituar sistema de forças • Conceituar força resultante • Conhecer os principais casos de cálculo da força resultante • Calcular a força resultante em sistemas de forças Palavras-chave • Resultante • Sistema de forças • Forças perpendiculares ou ortogonais • Teorema de Pitágoras Exemplos 1) Determine o módulo da força resultante dos sistemas abaixo: 2) Duas forças ortogonais de módulos 3N e 4N constituem um sistema. Qual o módulo da força resultante deste sistema? 3) Duas forças de 6N e 8N formam um sistema. Determine o módulo da força resultante: a) máxima. b) mínima. c) quando as forças forem perpendiculares entre si. Exercícios 1) Uma partícula está sujeita a ação de duas forças paralelas de módulos iguais a 5N e 12N. A força resultante máxima e a força resultante mínima têm módulos, respectivamente, iguais a: a) 7N e 17N b) 17N e 7N c) 13N e 6N d) 60N e 13N e) 22N e 5N 2) Duas forças perpendiculares de 2N e 3N formam um sistema. A resultante será: a) 15N b) 19N c) 19N d) 13N e) 6N 3) (PUC – PR) Em uma partícula atuam duas forças de 50N e 120N, perpendiculares entre si. Determine o valor da força resultante. a) 130N b) 170N c) 70N d) 6.000N e) 140N Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 30 4) Duas forças de intensidades 4N e 3N atuam sobre um ponto material. Podemos afirmar que a intensidade da força resultante: a) é 5N b) é menor que 3N c) é maiorque 4N, porém menor que 7N d) está compreendida entre 1N e 7N e) está compreendida entre zero e 7N 5) Se o ângulo formado pelas duas forças do teste anterior for de 90º, a intensidade da força resultante será: a) 1N b) 3,5N c) 5N d) 7N e) 14N 6) (UFSC) Duas forças de intensidade iguais a 4N e 3N formam um sistema. O módulo da força resultante: a) certamente vale 7N b) certamente vale 5N c) certamente vale 1N d) certamente vale 12N e) pode ser 5N 7) Calcule a resultante das três forças ao lado: 8) Analise o sistema de forças e responda qual é a direção, sentido e módulo da força resultante nas opções abaixo que melhor representa a força resultante graficamente : 9) (Vestibulinho ETEC) Os homens sempre medem suas forças para obter uma conquista, e entre operário e patrão não é diferente. A figura ilustra uma cena em que operário e patrão “brigam” pela mesma corda, cada um puxando para seu lado. Suponha a seguinte sequência de situações. Situação 1 • Tanto operário quanto patrão aplicam a mesma intensidade de força na corda e ambos não se deslocam de suas posições iniciais. • Como resultado, a soma das forças aplicadas pelo operário e pelo patrão, sobre a corda, vale zero. Situação 2 • Um segundo operário aproxima-se do primeiro e o auxilia a puxar a corda. Ele aplica a mesma intensidade de força, na mesma direção e sentido que seu amigo. • Como resultado, operários e patrão não saem de suas posições iniciais. É válido afirmar que a situação 2 só aconteceu pois a intensidade da força aplicada, na corda, pelo patrão a) diminuiu, já que o operário recebeu ajuda. b) tornou-se o triplo da intensidade de força dos operários. c) permaneceu a mesma tanto na situação 1 quanto na situação 2. d) aumentou no instante em que os dois operários puxaram a corda. e) for igual à metade da soma das forças aplicada dos dois operários. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 31 Segunda Lei de Newton – Princípio Fundamental da Dinâmica (PFD) Objetivos • Enunciar o Princípio Fundamental da Dinâmica • Compreender a relação entre força resultante, massa do corpo e a aceleração que o corpo sofre devido à ação da resultante. Palavras-chave • Resultante • Sistema de forças • Massa • Aceleração Teoria • Livro Didático – páginas 129 – 132 Exemplos 1) Uma força foi aplicada a um corpo cuja massa é de 15 kg e imprimiu uma aceleração de 6 m/s². Determine a intensidade dessa força. 2) Uma força de 28 N é aplicada a um corpo e lhe confere uma aceleração de 4 m/s². Calcule a sua massa. 3) Um corpo de massa 2kg realiza um movimento retilíneo sob ação simultânea de duas forças, 1F e 2F , de intensidades respectivamente iguais a 9N e 3N. Determine a aceleração da adquirida pelo corpo nos casos indicados abaixo: 4) (FAAP-SP) Um carro com massa 1000 kg partindo do repouso, atinge 30m/s em 10s. Supõem-se que o movimento seja uniformemente variado. Calcule a intensidade da força resultante exercida sobre o carro. Exercícios Livro Didático – página 133 – Questões 6 e 7. 1) (UFAL) Um carrinho de massa m=25kg é puxado por uma força resultante horizontal F=50N, conforme a figura ao lado. De acordo com a 2ª lei de Newton, a aceleração resultante no carrinho será, em m/s²: a) 1.250 b) 50 c) 25 d) 2 e) 0,5 2) Veja a figura ao lado: nela há um bloco de massa m = 2,5 kg. Suponha que o bloco esteja submetido a duas forças horizontais de intensidades F1 = 100 N e F2 = 75 N. Determine o módulo da aceleração adquirida pelo bloco nas unidades do SI. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 32 3) (FGV- SP) Qual a intensidade da força que, atuando sobre um corpo de massa 1 kg, produz aceleração de 1 m/s2. a) 1 Quilowatt b) 1 Newton c) 1 Kgf d) 1 Joule e) 1 Erg 4) Imagine que duas forças atuam sobre um bloco de massa 2,0 kg. As duas forças possuem a mesma direção (horizontal), porém sentidos opostos. A força da direita tem intensidade de 15 N e a força da esquerda tem intensidade de 25 N. a) Qual a intensidade da força resultante? Para qual sentido? b) Qual o módulo da aceleração adquirida pelo bloco? c) Se as duas forças tivessem, além da mesma direção, o mesmo sentido, qual seria o módulo da força resultante e o módulo da aceleração adquirida pelo bloco? 5) (ESPCEX (AMAN) ) Um corpo de massa igual a 4 kg é submetido à ação simultânea e exclusiva de duas forças constantes de intensidades iguais a 4N e 6 N, respectivamente. O maior valor possível para a aceleração desse corpo é de: a) 10,0 m/s² b) 6,5 m/s² c) 4,0 m/s² d) 3,0 m/s² e) 2,5 m/s² 6) (Unifor – CE) Um corpo de massa m = 0,5 kg está sob a ação das duas forças colineares indicadas na figura. De acordo com a Segunda Lei de Newton, a aceleração resultante, em m/s², é de: a) 0 b) 10 c) 30 d) 40 e) 70 7) (Olimpíada Brasileira de Física-MODELO ENEM) – José Mário estava sentado no banco do carona de um carro, que se deslocava por uma estrada com velocidade escalar igual a 72km/h, quando em determinado instante, o motorista necessitou diminuir esta velocidade escalar para 36 km/h em 1,0s. Sendo a massa de José Mário igual a 60 kg, qual a intensidade da força (suposta constante) exercida pelo cinto de segurança sobre seu peito para mantê-lo preso ao banco? a) 100N b) 200N c) 300N d) 500N e) 600N 8) (FGV-SP-MODELO ENEM) – Em plena feira, enfurecida com a cantada que havia recebido, a mocinha, armada com um tomate de 120 g, lança-o em direção ao atrevido feirante, atingindo-lhe a cabeça com velocidade de modulo 6,0 m/s. Se a velocidade do tomate imediata mente após o impacto for nula e a interação entre o tomate e a cabeça do rapaz tiver durado 1,0.10–2s, a intensidade da força media associada a interação terá sido de a) 20N b) 36N c) 48N d) 72N e) 94N Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 33 9) Sobre um corpo de massa igual a 20 kg atuam duas forças de mesma direção e sentidos opostos que correspondem a 60 N e 20 N. Determine a aceleração em que esse objeto movimenta-se. a) 1 m/s2 b) 2 m/s2 c) 4 m/s2 d) 6 m/s2 e) 8 m/s2 10) (AFA-SP) Durante um intervalo de tempo de 4s atua uma força constante sobre um corpo de massa 8,0kg que está inicialmente em movimento retilíneo com velocidade escalar de 9m/s. Sabendo-se que no fim desse intervalo de tempo a velocidade do corpo tem módulo de 6m/s, na direção e sentido do movimento original, a força que atuou sobre ele tem intensidade de: a) 3,0 N no sentido do movimento original. b) 6,0 N em sentido contrário ao movimento original. c) 12,0 N no sentido do movimento original. d) 24,0 N em sentido contrário ao movimento original. 13) (Vestibulinho ETEC) Manuel Bandeira dá ritmo e musicalidade ao seu poema Trem de Ferro, imitando os sons produzidos por um trem. No poema, o referencial escolhido por Manuel Bandeira, de acordo com a Física Clássica, não é ideal, pois interpretamos forças (falsas) em alguns objetos que de fato não a sofrem. Suponha que a estrada de ferro é retilínea e que a força que move o trem refere-se a uma força resultante e diferente de zero. Tendo como referencial o foguista, sentado em sua cadeira na cabine da locomotiva, deve-se interpretar o trem em ____________________ e o poste citado no verso “passa poste” em ____________________. As expressões que completam corretamente a frase anterior, naordem em que aparecem, são a) repouso ... movimento com velocidade variável. b) repouso ... movimento com velocidade constante. c) movimento com velocidade variável ... repouso. d) movimento com velocidade constante ... repouso. e) movimento com velocidade variável ... movimento com velocidade variável. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 34 Peso de um Corpo Objetivos • Diferenciar massa e peso • Compreender que peso é o resultado da ação da aceleração da gravidade sobre um corpo Palavras-chave • Massa • Peso • Aceleração da gravidade Teoria • Livro Didático – página 134 Exemplos 1) A massa de uma pessoa na Terra é de 70kg. A aceleração da gravidade num local da Terra é 9,8m/s² e na Lua, 1,6m/s². Determine: a) o peso da pessoa na Terra. b) a massa da pessoa na Lua. c) o peso da pessoa na Lua. 2) Numa viagem espacial, leva-se um conjunto de equipamentos cujo peso é 900N medido num local da Terra onde g=10m/s². Com base nesses dados, responda: a) Qual é a massa desse conjunto de equipamentos na Terra? b) Qual valor terá a massa desse equipamento se for medido na Lua? c) Qual a intensidade da força peso desse conjunto na Lua, onde gL=1,6m/s²? Exercícios Livro Didático – página 136 – Questões 12 e 13. 1) Determinar o peso de uma pessoa de massa 56 kg, num lugar onde a aceleração da gravidade seja 10 m/s². 2) Um astronauta de massa 62 kg vai à Lua, onde a aceleração da gravidade é de aproximadamente 1,6 m/s². Qual o seu peso na Lua? E na Terra, onde a aceleração da gravidade é de aproximadamente 10 m/s²? 3) Partindo da hipótese de que é possível coletar material da superfície do planeta Júpiter, onde g=25m/s², determine: a) a massa desse material (em kg), em Júpiter, sabendo que lá o peso do material é 125N. b) a massa desse material (em kg), medido na superfície terrestre, onde g=10m/s². c) o peso desse material (em N), medido na superfície terrestre, onde g=10m/s². 4) (PUC-SP) Considerando g = 10 m/s², leia a tira abaixo. A balança está equivocada em relação à indicação que deve dar ao peso do sanduíche. Na tira apresentada, a indicação correta para o peso do sanduíche deveria ser: a) 2.000N b) 2kg c) 200N d) 20g e) 2N Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 35 5) (Unifor – CE) A massa de um bloco de ferro é 6kg, antes de ser levado para a Lua. Na Lua, o valor do peso desse bloco (em newtons) e a massa (em quilogramas) são, respectivamente: a) 10 e 6,0 b) 10 e 10 c) 10 e 60 d) 60 e 6,0 e) 60 e 10,0 (Dados: Aceleração da gravidade na Terra = 10,0m/s²; Aceleração da gravidade na Lua = 10 / ² 6 m s ) 6) O primeiro satélite artificial foi lançado no espaço em 1957 pela ex-União Soviética. Chamava-se Sputnik e tinha massa de 83kg. a) Qual força gravitacional exercida pela Terra sobre o satélite quando ele se encontrava na superfície da Terra, onde g=9,8m/s²? b) Qual o valor do peso, quando o Sputnik estava em órbita a 300km de altura, sabendo que, à medida que se afasta da superfície da Terra a intensidade da gravidade vai diminuindo e, nessa altura, g=8,8m/s²? 7) Logo após o lançamento do Sputnik, os Estados Unidos enviaram os seus astronautas para a Lua em 1969. Neil Armstrong foi o primeiro a desembarcar na superfície lunar e observou que, ao saltar para cima, seu movimento era mais lento e demorado. A que se deve esse fato? 8) (Vestibulinho ETEC) A intensidade do peso da atleta, no primeiro e no segundo momento de sua subida, e, em relação ao valor do peso da atleta enquanto ela está em repouso sobre o chão, respectivamente, a) igual e igual. b) igual e maior. c) menor e menor. d) menor e igual. e) maior e menor. 9) Um astronauta tem 73kg. Qual será a sua massa na Lua, onde a aceleração da gravidade é seis vezes menor do que na Terra? Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 36 Terceira Lei de Newton – Princípio da Ação e Reação Objetivos • Enunciar o princípio da ação e reação • Realçar que ação e reação estão aplicadas em corpos distintos e ocorrem simultaneamente • Reconhecer onde está aplicada a força de reação ao peso de um corpo • Reconhecer as diversas forças que atuam num corpo Palavras-chave • Ação • Reação • Peso • Normal Teoria • Livro Didático – páginas 137 - 138 Exemplos 1) Por que do ponto de vista da 3ª Lei de Newton, não seria eficiente a utilização de um avião a hélice para resgatar um astronauta na Lua com o objetivo de trazê-lo de volta à Terra? 2) No tempo em que os animais falavam, um cavalo foi instigado a puxar uma carroça, o que ele recusou, invocando o Princípio da Ação e Reação em sua defesa: “A força de um cavalo sobre uma carroça é igual em intensidade e direção e em sentido oposto à força que a carroça exerce sobre o cavalo. Se eu nunca posso exercer sobre uma carroça uma força maior do que ela exerce sobre mim, como poderei fazê-la iniciar o movimento?”, indagou o cavalo. Como você responderia? 3) Em seu livro Princípios Matemáticos de Filosofia Natural, Isaac Newton sintetiza a Mecânica e o método de Galileu e a astronomia de Copérnico e Kepler, e enuncia as três leis fundamentais do movimento, que constituem toda a base sobre a qual se estrutura toda a Mecânica. A seguir, vamos apresentar a terceira lei do movimento como foi originalmente enunciada por Newton: “A toda ação há sempre oposta uma reação igual”. Nas próprias palavras de Newton: “Seja o que for que puxe ou empurre alguma coisa, é da mesma forma, puxado ou empurrado por ela”. Baseado no texto acima e em seus conhecimentos de Mecânica, analise as proposições abaixo e determine as corretas. a) ( ) A reação do peso de um corpo é uma força aplicada no centro da Terra. b) ( ) Um corpo de massa m=5,0kg, num local onde a aceleração gravitacional é g=10m/s², atrai a Terra com força de intensidade de 50N. c) ( ) Um cavalo puxa uma carroça com uma certa força. Pela Terceira Lei de Newton, a carroça exerce no cavalo uma força de mesma intensidade, mesma direção e sentido contrário. Pode-se concluir que essas forças se equilibram (anulam) e que o cavalo não consegue movimentar a carroça. d) ( ) Um automóvel possui tração nas quadro rodas e encontra-se parado numa estrada de terra. Ao partir, acelerando bruscamente, o movimento dos pneus lança terra em sentido oposto ao do movimento do carro. Exercícios Livro Didático – página 141 – Questões 17, 18, 19 e 20. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 37 1) (Acafe – SC) Um livro está em repouso sobre uma mesa. A força de reação ao peso do livro é: a) a força normal b) a força que a Terra exerce sobre o livro c) a força que o livro exerce sobre a Terra d) a força que a mesa exerce sobre o livro e) a força que o livro exerce sobre a mesa 2) (UEPB-MODELO ENEM) – No século XVIII, o físico inglês Isaac Newton formulou as leis da Mecânica e as usou para estudar e interpretar um grande número de fenômenos físicos. Com base na compreensão dessas leis, analise as proposições a seguir: I. Ao fazer uma curva fechada em alta velocidade, a porta de um automóvel abriu-se, e o passageiro, que não usava cinto de segurança, foi lançado para fora. Esse fato pode ser explicado pela Segunda Lei de Newton. II. A Segunda Lei de Newton afirma que, se a soma de todas as forçasatuando sobre um corpo for nula, ele terá um movimento uniformemente variado. III. Um automóvel colide frontalmente com uma bicicleta. No momento da colisão, pode-se afirmar que a intensidade da força que o automóvel exerce sobre a bicicleta é a mesma que a intensidade da força que a bicicleta exerce sobre o automóvel e em sentido contrário. Para as situações supracitadas, em relação às leis de Newton, é (são) corretas(s) apenas a(as) proposição(ões) a) II. b) III. c) I. d) I e II. e) II e II 3) (FEPESE-MODELO ENEM) Analise o texto abaixo: “Pode não parecer, mas um pássaro, um balão de ar quente ou aquela ‘brincadeira’ de mirar instrumentos com raio laser ameaçam a segurança de uma aeronave. Segundo dados do Centro de Investigação e Prevenção de Acidentes Aeronáuticos (Cenipa), o número de choques de aviões com animais, por exemplo, quase quadruplicou entre 2007 e 2011. Passou de 404 casos para 1.458. Os incidentes envolvem principalmente aves, mas também répteis e mamíferos, e ocorrem tanto no ar quanto em solo, nos procedimentos de pouso e decolagem”. Fonte: BORTOLIN, R. “Colisões de aviões com aves quase quadruplica em cinco anos”. Gazeta do Povo, Curitiba: 2012 <http://www.gazetadopovo.com.br> Acesso em 19 de maio de 2013. As colisões relatadas acima entre pássaros e os para-brisas dos aviões, durante a aterrissagem ou a decolagem, podem ocasionar desde pequenas avarias até grandes desastres aéreos, devido às grandes velocidades envolvidas. Em relação ao assunto, assinale a alternativa correta. a) A aceleração do pássaro tem a mesma intensidade do que a do avião. b) A força sobre o pássaro tem intensidade muito maior que a força sobre o para-brisa. c) A força sobre o pássaro tem intensidade muito menor que sobre o para-brisa. d) A aceleração do avião tem intensidade maior que a aceleração do pássaro. e) A força sobre o pássaro tem a mesma intensidade da força sobre o para-brisa. 4) Um cavalo, em pleno galope, para repentinamente e o cavaleiro é projetado para fora da sela. Enraivecido, o cavaleiro dá um violento pontapé no cavalo e acaba quebrando o seu próprio pé. Quais as leis de Newton envolvidas nos dois eventos? Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 38 5) (UNESP) – Em 1992, comemoraram-se os 350 anos do nascimento de Isaac Newton, autor de marcantes contribuições à ciência moderna. Uma delas foi a Lei da Gravitação Universal. Há quem diga que, para isso, Newton se inspirou na queda de uma maçã. Suponha que F1 seja a intensidade da força exercida pela Terra sobre a maçã e F2 a intensidade da forca exercida pela maçã sobre a Terra. Então a) F1 será muito maior que F2. b) F1 será um pouco maior que F2. c) F1 será igual a F2. d) F1 será um pouco menor que F2. e) F1 será muito menor que F2. 6) (UEPB-MODELO ENEM) – Num automóvel, movendo-se em uma BR, guia do por um aluno de Física, falta combustível ao se aproximar de um posto de gasolina. Lembrando-se de uma aula sobre o princípio de ação e reação, ele raciocinou: “se eu descer do carro e tentar empurrá-lo com uma força F , ele vai reagir com uma força F e ambas vão anular-se e eu não conseguirei mover o carro”. Mas uma pessoa que vinha com ele, não concordando com este raciocínio, desceu do carro e o empurrou, conseguindo movê-lo. Como você justificaria o carro mover-se? Com base na compreensão desta lei, analise as proposições a seguir. I. O carro move-se porque a pessoa dá um rápido empurrão no carro e, momentaneamente, essa força é maior do que a força que o carro exerceu sobre ela. II. O carro move-se porque a pessoa empurra o carro para frente com uma força maior do que a força que o carro exerce sobre ela. III. O carro move-se porque a força que a pessoa exerce sobre o carro é tão intensa quanto a que o carro exerce sobre ela, no entanto, a força de atrito que a pessoa exerce (entre os pés e o solo) é grande e é para frente, enquanto a que ocorre no carro (entre os pneus e solo) é pequena e para trás. IV. O carro move-se porque a força que a pessoa exerce sobre o carro e a força que o carro exerce sobre a pessoa têm módulos iguais, de sentidos contrários, mas aplicadas em corpos diferentes e, portanto, cada uma exerce o seu efeito independentemente. A partir da análise feita, assinale a alternativa correta: a) Apenas a proposição IV é verdadeira. b) Apenas as proposições III e IV são verdadeiras. c) Apenas as proposições I e III são verdadeiras. d) Apenas as proposições II e III são verdadeiras. e) Apenas as proposições II e IV são verdadeiras. 7) Um garoto aguarda o início de um passeio de carroça, observando os bois que irão puxá-la e refletindo sobre a 3ª Lei de Newton. Então ele elabora a seguinte proposição a respeito da situação: Pela Lei da Ação e Reação, quando o boi puxar a carroça, esta também irá puxá-lo. Como as forças serão iguais e terão sentidos contrários, o boi não conseguirá mover a carroça, que, assim, jamais sairá do lugar. Explique quais são as incorreções presentes na proposição do garoto em relação aos conceitos envolvidos na Terceira Lei de Newton. 8) (Vestibulinho ETEC) Suponha que ao atacar o moinho, Dom Quixote, empunhando sua lança ortogonalmente ao plano das pás, tenha cravado a ponta de sua lança no ponto P, sobre uma das pás que girava de acordo com o sentido indicado pela figura. Considerando que no momento em que o moinho sofre o ataque, as pás estão na posição conforme indica a figura acima, a direção e o sentido da forca exercida pela pá do moinho, sobre a ponta da lança, é melhor indicada pelo vetor Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 39 14) (Vestibulinho ETEC) Na Física, objetos inanimados se comunicam. Uma forma de comunicação que um corpo pode estabelecer com outro é a força e, nesse sentido, as Leis de Newton expressam muito bem essa ideia. Um estudante, ao analisar a situação mecânica na qual se encontra um vaso em repouso sobre uma mesa plana e horizontal, desconsiderando a existência do ar, faz as seguintes afirmações: I. O atrito mantém o vaso sobre a mesa. II. A força peso e a força normal de contato com a mesa possuem a mesma direção. III. Se o vaso cair da mesa, durante a queda, o peso do vaso será a força resultante. É correto o que o estudante afirma em a) I, apenas. b) III, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. Caderno de Exercícios de Física – 1º Ano – Ensino Médio e ETIM – 2018 – Prof. Edinei 40 Formas e Transformações de Energia Objetivos • Compreender que a ideia de energia está associada ao nosso cotidiano • Conhecer as diversas formas e fontes de energia • Compreender que a energia está em constante transformação e visualizar essas transformações nas mais diversas situações Palavras-chave • Energia • Conservação • Transformação Teoria • Livro Didático – páginas 184 – 186 Exercícios Livro Didático – página 187 – Questões 1, 2 e 3 da seção “Pensando as Ciências”. 1) (Vestibulinho ETEC) No atual contexto de crise ambiental planetária, a cultura humana busca alternativas na geração de energias mais limpas, isto é, que sejam recursos renováveis e fontes menos poluidoras e menos geradoras de impactos socioambientais. Enquanto o etanol se torna a aposta principal do Brasil no mercado de combustíveis, alguns pesquisadores do país dedicam-se, agora, a outras fontes, como é o caso da energia retirada das ondas do mar. Além das energias citadas, são também consideradas fontes de energia limpa: a) solar e
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