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ENSINO MÉDIO Prova de Física Volume 4 Data: _________________ Aluno: Turma: Número de chamada: Nota: ________________ Função do movimento uniforme Questão 1 Uma pessoa que caminha em linha reta com velocidade constante realiza um movimento uniforme. Marque V para verdadeiro ou F para falso para as afirmações a seguir sobre esse movimento e sua modelagem matemática. a) ( ) A função horária da posição é obtida por meio da equação da velocidade escalar média. b) ( ) A função horária da posição depende da posição inicial, da velocidade e do tempo inicial do movimento. c) ( ) A velocidade na função horária da posição é o coeficiente angular da equação. d) ( ) Quando a resultante das forças atuantes no corpo é nula, necessariamente há um movimento uniforme. e) ( ) O movimento uniforme ocorre quando o módulo do vetor velocidade permanece constante. Gabarito: V, V, V, F, V. Questão 2 (PUC-Campinas) A figura indica um avião supersônico voando de A para C a 12 km de altitude e com velocidade constante de 1 872 km/h. Desprezando-se a curvatura da Terra e adotando no cálculo final = 1,7, o tempo que esse avião leva para ir de B até C, em segundos, é igual a 6 8 10 12 14 Gabarito: c Encontro de corpos Questão 3 (AMAN – RJ) Um trem de 150 m de comprimento se desloca com velocidade escalar constante de 16 m/s. Esse trem atravessa um túnel e leva 50 s desde a entrada até a saída completa de dentro dele. O comprimento do túnel é de: 1. 500 m 1. 650 m 1. 800 m 1. 950 m 1. 1 100 m Gabarito: b Questão 4 (IFBA) Dois veículos A e B trafegam numa rodovia plana e horizontal, obedecendo as seguintes equação horárias cujas unidades estão expressas no Sistema Internacional de medidas (S.I.): xA = 200,0 + 10,0t e xB = 1 000,0 – 30,0t Ao analisar estes movimentos, pode-se afirmar que a velocidade relativa de afastamento dos veículos, em km/h, vale: 1. 20,0 1. 40,0 1. 80,0 1. 100,0 1. 144,0 Gabarito: e Gráficos do movimento uniforme Questão 5 Observe os gráficos da velocidade em função do tempo e do espaço em função do tempo de um móvel em movimento uniforme. Preencha as lacunas classificando os movimentos com R para retrógrados e P para progressivos. a) ( ) b) ( ) c) ( ) d) ( ) Gabarito: a) P, b) R, c) P, d) R. Questão 6 (UNIFESP) Considere a situação em que um jogador de futebol esteja treinando e, para isso, chute uma bola contra uma parede vertical. Suponha-se que a bola realize um movimento em linha reta de ida e volta (jogador-parede-jogador), com velocidade constante na ida, e que, na volta, a velocidade também seja constante, mas menor do que a da ida. Nessas condições e considerando que o tempo de contato com a parede seja muito pequeno e possa ser desprezado, o gráfico que melhor representa o deslocamento (S) da bola em relação ao tempo de movimento (t) é: a) b) c) d) e) Gabarito: a Grandezas do movimento circular Questão 7 Com base nos conhecimentos adquiridos sobre as grandezas relacionadas ao movimento circular, associe as colunas abaixo. (1) Período (2) Frequência (3) Radiano (4) Velocidade angular ( ) Abertura angular determinada pelo arco de comprimento igual ao raio de circunferência. ( ) Razão entre o deslocamento angular de um objeto e o tempo necessário para que esse deslocamento seja realizado. ( ) Intervalo de tempo necessário para completar uma volta. ( ) Número de voltas realizadas em um intervalo de tempo. Gabarito: 3, 4, 1, 2. Questão 8 O tacômetro é um dispositivo que permite determinar o número de giros por minuto do ciclo de funcionamento do motor de um veículo. Se o tacômetro indicar que o veículo está realizando 3 000 rpm, qual a frequência em hertz e o período em segundos? 1. 50 Hz e 2 · 10–2 s 1. 80 Hz e 1,5 · 10–2 s 1. 45 Hz e 2,5 · 10–2 s 1. 55 Hz e 2,5 · 10–2 s 1. 60 Hz e 2 · 10–2 s Gabarito: a Relação entre grandezas lineares e angulares do movimento circular Questão 9 (UFLA – MG) Uma serra circular de 400 mm de diâmetro gira com rotação de 5 400 rpm. Um ponto periférico nessa serra tem velocidade tangencial de 1. 72 m/s 1. 18 m/s 1. 36 m/s 1. 720 m/s Gabarito: a Questão 10 Calcule a velocidade angular média do ponteiro dos segundos de um relógio que atrasa 15 segundos a cada minuto, utilizando a unidade rad/s. Gabarito: = /40 rad/s Funções do movimento circular uniforme Questão 11 (OBF) Um cachorro está preso por uma corda num poste quando vê um gato e, obviamente, decide ir atrás dele. O cachorro, porém, por mais força que faça, não consegue romper a corda, que suporta uma tração de até 1 000 N. Sendo ele o cachorro de um cientista, ele sabe que pode tentar romper a corda girando em torno do poste. Supondo que o tamanho da corda seja 1m, a massa do cachorro m = 20 kg, e o movimento seja circular uniforme, determine 1. qual deve ser a velocidade linear mínima que o cachorro deve ter para que consiga romper a corda. 1. quanto tempo o cachorro demora para dar uma volta completa em torno do poste, com esta velocidade. De posse destes resultados, comente se é possível supor que o cachorro conseguirá arrebentar a corda. Gabarito: a) v = 7 m/s b) t = 1 s Como a velocidade que o cachorro deve atingir para romper a corda é de 25,2 km/h e é impossível que isso ocorra em 1 s. Questão 12 Duas polias de raios rA = 25 cm e rB = 5 cm estão interligadas por uma correia. Quantas rotações por minuto a polia B realiza se a polia maior (A) girar a 1 000 rpm? Gabarito: 5 000 rpm Movimento uniformemente variado Questão 13 (IFSul – RS) Um estudante executa um experimento em uma aula de Física, medindo a posição de um corpo em movimento retilíneo a cada segundo, desde o início do movimento (quando t = 0 s) até o instante t = 8 s, obtendo os seguintes dados: Analise as afirmativas abaixo, em relação ao movimento descrito. I. O corpo encontra-se em movimento uniformemente acelerado. II. O corpo inverte o sentido do movimento no instante t = 5 s. III. O movimento é retardado entre os instantes t = 0 s e t = 5 s. Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s) 1. I. 1. I e III. 1. II e III. 1. II. Gabarito: a Questão 14 (UFLA – MG) Um predador, em repouso, observa uma presa a uma distância de 60 m. Repentinamente, o predador dispara em direção à presa e a apanha em 14 segundos; nos primeiros 50 metros, realiza um movimento retilíneo uniformemente acelerado com aceleração de 1,0 m/s2, e nos 10 metros restantes, desacelera uniformemente, atingindo a presa com velocidade de 2 m/s. Supondo que a presa tenha permanecido imóvel durante todo o ataque do predador, calcule os itens a seguir. 1. O tempo gasto pelo predador para percorrer os primeiros 50 metros. Gabarito: t = 10 s 1. A velocidade do predador ao final dos 50 metros. Gabarito: v = 10 m/s 1. A desaceleração impressa pelo predador nos 10 metros finais do ataque. Gabarito: a = –4,8 m/s2 Questão 15 (UNIFESP) Uma ambulância desloca-se a 108 km/h num trecho plano de uma rodovia quando um carro, a 72 km/h, no mesmo sentido da ambulância, entra na sua frente a 100 m de distância, mantendo sua velocidade constante. A mínima aceleração, em m/s2, que a ambulância deve imprimir para não se chocar com o carro é, em módulo, pouco maior que 1. 0,5. 1. 1,0. 1. 2,5. 1. 4,5. 1. 6,0. Gabarito: a Equação de Torricelli Questão 16 (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 Gabarito: b Questão 17 Em rodovias pedagiadas, é comum existir um sistema de cobrança eletrônico que permite ao usuário pagar a tarifa do pedágio sem a necessidade de parar o veículo. Considere que a velocidade máxima de passagem pelo pedágio eletrônico é de 36 km/h e que a reaceleração seja constante e igual a 2 m/s2. Qual é o deslocamento do veículo, em metros, para atingir a velocidade de 90 km/h? Gabarito: s = 131,25 m Lançamentos verticais Questão 18 (UESPI) Um corpo é abandonado de uma alturade 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: 1. igual a 20 m/s. 1. nula. 1. igual a 10 m/s. 1. igual a 20 km/h. 1. igual a 15 m/s. Gabarito: a Questão 19 (UNIOESTE – PR) Uma pedra é atirada verticalmente para cima, a partir de uma janela de um edifício, situada a 5 m de altura em relação ao solo, com uma velocidade inicial igual a 20 m/s. No mesmo instante, de uma janela situada a 25 m de altura em relação ao solo, exatamente acima da primeira janela, é atirada verticalmente para cima uma outra pedra com uma velocidade inicial de 10 m/s. Desprezando a resistência do ar, determine após quantos segundos, a partir do instante do arremesso, as duas pedras estarão à mesma altura. Gabarito: t = 2 s Movimentos bidimensionais Questão 20 (UNIFESP) Uma pequena esfera maciça é lançada de uma altura de 0,6 m na direção horizontal, com velocidade inicial de 2,0 m/s. Ao chegar ao chão, somente pela ação da gravidade, colide elasticamente com o piso e é lançada novamente para o alto. Considerando g = 10,0 m/s2, o módulo da velocidade e o ângulo de lançamento do solo, em relação à direção horizontal, imediatamente após a colisão, são respectivamente dados por 1. 4,0 m/s e 30° 1. 3,0 m/s e 30° 1. 4,0 m/s e 60° 1. 6,0 m/s e 45° 1. 6,0 m/s e 60° Gabarito: c Questão 21 (UECE) Num lugar em que g = 10 m/s2, lançamos um projétil com a velocidade de 100 m/s e formando com a horizontal um ângulo de elevação de 30°. A altura máxima será atingida após: 1. 3 s 1. 4 s 1. 5 s 1. 10 s 1. 15 s Gabarito: c 10
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