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1 PROFESSOR LEONARDO JOSÉ PEREIRA 2 SUMÁRIO CINEMÁTICA Potência de Dez 03 Movimento Uniforme e Referencial 03 Função Horária dos Espaços (MU) 04 Aceleração 05 Função Horária da Velocidade 06 Função Horária dos Espaços (MUV) 07 Equação de Torricelli 08 Exercícios Gerais 09 Gráficos 10 Vetor 15 Movimento Circular Uniforme 16 Lançamento de Projeteis 20 DINÂMICA Leis de Newton (Teoria) 23 Lei de Newton (Sem atrito) 25 Lei de Newton (Com atrito) 28 Força Centrípeta 31 Gravitação Universal 32 Trabalho e Energia 34 Impulso e Quantidade de Movimento 42 ESTÁTICA Momento de Força 44 Hidrostática 49 TERMOLOGIA Termometria 56 Dilatação Térmica 57 Transferência de Calor 59 Calorimetria 62 Termodinâmica 68 ONDAS Movimento Harmônico Simples - MHS 74 Ondas 78 Ondas Estacionárias 84 OPTICA Reflexão 86 Espelhos Esféricos 88 Refração 90 Lentes 93 Olho Humano 97 ELETROSTÁTICA Eletrização, Campo Elétrico e Potencial Elétrico 97 ELETRODINÂMICA 1º e 2º Lei de Ohm 104 Potência e Energia Elétrica 106 Corrente e Circuito Elétrico 107 Gerador 114 MAGNETISMO Campo Magnético e Força Magnética 117 Indução Eletromagnética 123 Capacitores 128 FÍSICA MODERNA Física Moderna 129 3 POTÊNCIA DE 10 MULTIPLICAÇÃO a) 6x102 . 6x103 b) 3x101 . 1x107 c) 9x107 . 9x107 d) 7x102 . 8x103 e) 18x10-31 . 13x102 DIVISÃO a) 3 2 6 10 2 10 x x b) 5 5 81 10 9 10 x x c) 7 4 144 10 12 10 x x d) 5 7 169 10 13 10 x x e) 6 7 10 2 10x SOMA a) 4x104 + 5x104 b) 3x102 + 4x103 c) 19x105 + 16x107 d) 23x10-13 + 17x10-12 e) 273x10-15 + 27x10-12 SUBTRAÇÃO a) 11x107 – 7x107 b) 24x102 – 5x101 c) 465x109 – 10x1011 d) 325x10 – 25x100 e) 15x109 – 0,5x1010 POTÊNCIA a) 102 b) (6x103)2 c) (3x106)3 d) (12x10-2)2 e) (13x10-3)3 MISTA a) 4x108 + 2x102 . 2x104 b) (3x102)3 . 2x105 + 10x10-2 c) 6 4 4 6 10 20 10 2 10 x x x d) 6x105 - 20x104 + 3x10 . 4x102 CINEMÁTICA MOVIMENTO UNIFORME E REFERENCIAL 01 - Um carro faz um trajeto da capital a uma cidade do interior em duas horas e meia (2,5h). A distância entre as duas cidades é de 225 km. Qual a velocidade média do carro? 02 – Um móvel desenvolve uma velocidade média de 65 km/h durante 3 horas. Qual a distância percorrida por esse móvel? 03 – Quanto tempo levaria um móvel para percorrer 800 m, desenvolvendo uma velocidade média de 20 m/s? 04 – A velocidade instantânea indicada no velocímetro de um carro é 90 km/h. Expresse essa velocidade em m/s. 05 – Um corredor super treinado faz 300 m em 30 s. Qual a sua velocidade média em m/s e em km/h 06 – Imagine que um carro faça uma viagem de 300 km da seguinte maneira: * nos primeiros 120 km, ele desenvolve uma velocidade média de 80 km/h; * nos 80 km intermediários, devido às más condições da estrada, ele desenvolve uma velocidade média de 32 km/h; * nos últimos 100 km, ele desenvolve uma velocidade de 100 km/h. Qual é a velocidade média desenvolvida pelo carro do começo ao fim da viagem? 07 – Um trem viaja com velocidade constante de 20 m/s. Quantos minutos ele gasta para percorrer 36 km? 08 – Calcule a velocidade média em m/s de um trem de 20 metros de comprimento, considerando que ele demora 2 minutos para atravessar um túnel de 1550 metros. 09 – Quanto tempo levaria um móvel para percorrer 72 km, desenvolvendo uma velocidade média de 50 m/s? 10 – Um móvel (A) percorre 2700 metros em um tempo de 1 minuto e 30 segundos. Um outro móvel (B), percorre 126 km em uma hora. Que móvel desenvolve maior velocidade média? (Obs.: calcule a velocidade média dos dois móveis em m/s). 11 – Um móvel percorre 10,8 km em 3 horas. Qual é a sua velocidade média em m/s? 12 – Um ônibus demora 5 h para viajar entre duas cidades distantes entre si 400 km. Qual é a velocidade média desenvolvida pelo ônibus? 13 – Quanto tempo,em minutos, levaria um móvel para percorrer 8,4 km, desenvolvendo uma velocidade média de 20 m/s? 14 – Qual é a distância percorrida por um móvel se durante 15 min desenvolve uma velocidade constante de 80 km/h? 15 – Assinalar verdadeiro ou falso. ( ) – Uma pessoa dormindo está em repouso absoluto. 4 ( ) – A lua está em movimento em relação à Terra. ( ) – A Terra está em movimento em relação ao Sol. ( ) – O Sol está em movimento em relação à Terra. ( ) – Num universo com um único corpo, não teria sentido o conceito de repouso ou movimento. ( ) – A Lua pode, dependendo do caso, ser considerada um ponto material. ( ) – O Sol nunca poderá ser considerado um ponto material, pois é muito extenso. 16 – Considere seguinte situação. Um ônibus movendo-se numa estrada e duas pessoas: A sentada no ônibus e B parada na estrada. Ambas observavam uma lâmpada fixa no teto do ônibus. A diz: “A lâmpada não se move em relação a mim, uma vez que a vejo sempre na mesma posição”. B diz: “A lâmpada esta se movimentando, uma vez que ela está se afastando de mim”. Assinale a alternativa correta: a) A está errada e B está correta; b) A está certa e B está errada; c) Ambas estão erradas; d) Cada uma , dentro do seu ponto de vista, está certa; e) Não é possível determinar qual delas está certa. 17 – Um homem lê um livro confortavelmente instalado numa rede. Qual o seu estado cinemático. movimento ou repouso? 18 – Um avião realiza um vôo horizontal com rapidez constante em relação ao solo, num local onde não hã correntes de ar. Num dado instante, ele abandona uma carga. Determinar a trajetória da carga: a) em relação ao aviador (referencial fixo ao avião); b) em relação a um observador na Terra (referencial fixo ao solo). 19 - Um motorista pretende fazer uma pequena viagem de Belo Horizonte a Mariana. Seu amigo João o informou que realizou tal viagem em uma hora e trinta minutos, mantendo sua velocidade constante em 80 km/h. De acordo com as informações de João, a distância entre Belo Horizonte e Maria é de: a) 80 km. b) 94 km. c) 100 km. d) 120 km. GABARITO 01 – 90 km/h 02 – 195 km 03 – 40 s 04 – 25 m/s 05 – 10 m/s e 36 km/h 06 – 60 km 07 – 30 min 08 – = 13,08 m/s 09 – 1440 s 10 – Móvel B 11 – 1 m/s 12 – 80 km/h 13 – 7 min 14 – 20 km 15 – F, V, V, V, V, V e F 16 – Letra D 17 – depende do referencial 18 – a) Reta b) Parabóla 19 – Letra D FUNÇÃO HORÁRIA DOS ESPAÇOS (MU) 01 - Um móvel realiza um movimento uniforme num determinado referencial. Seus espaços variam com o tempo segundo os dados da tabela: t (s) 0 1 2 3 4 s (m) 20 28 36 44 52 a) Determine o espaço inicial s0 e a velocidade escalar v do movimento. b) O movimento é progressivo ou retrógrado? c) Qual é a função horária do movimento? 02 – É dada a função horárias 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. b) o tipo do movimento e se o mesmo é progressivo ou retrógrado. c) o espaço do móvel quando t = 2h. d) o instante quando o móvel esta na posição cujo espaço é igual a 8 km. e) o instante em que o móvel passa pela origem dos espaços (marco zero). 03 – No instante t = 0 s um móvel se encontra a +15 m do marco zero, estando em movimento uniforme com velocidade escalar 5 m/s em valor absoluto. Determine a função horária do movimento: a) admitindo-o progressivo. b) admitindo-o retrógrado. 04 – É dada a função horária do movimento de um móvel s =100 + 80t, onde s é medido em metros e t em segundos. Determine: a) o espaço inicial e a velocidade escalar; b) o espaço quanto t = 2s c) o instante em que o móvel se encontra a 500m da origem dos espaços; d) se o movimento é progressivo ou retrógrado. 05 – É dada a função horária do movimento de móvel s = 60 – 12t, na qual s é medido em quilômetros e t em horas. Determine: a) o espaço inicial e a velocidade escalar; b) o espaço quanto t = 3h; c) o instante em que o móvel passa pela origem dos espaços; d) se o movimento é progressivo ou retrógrado. 5 06 – Um móvel realiza um movimento uniforme num determinado referencial. Seus espaços variam com o tempo segundo os dados da tabela: t (s) 0 1 2 3 4 5 s(m) 160 120 80 40 0 -40 a) Determine o espaço inicial s0 e a velocidade escalar v do movimento. b) O movimento é progressivo ou retrógrado? c) Qual é a função horária do movimento? 07 – Dois móveis A e B percorrem a mesma trajetória e seus espaços são medidos a partir de uma origem comum. Suas funções horárias, para s em metros e t em segundos, são sA = 10 + 2t e sB = 40 - 4t. Determine: a) o instante do encontro; b) a posição de encontro. 08 – Duas estações A e B estão separadas por 200 km, medidos ao longo da trajetória. Pela estação A passa um trem P, no sentido de A para B, e simultaneamente passa por B um trem Q, no sentido de B para A. Os trens P e Q têm movimentos uniformes com velocidades de valores absolutos 70 km/h e 30 km/h, respectivamente. Determine: v>0 v<0 a) o instante do encontro; b) a posição do encontro. 09 – Dois móveis percorrem a mesma trajetória e seus espaços estão medidos a partir do marco escolhido na trajetória. Suas funções horárias são: sA = 30 + 80t e sB = 10 - 20t Nessas funções, t é o tempo em horas e as e sB são os espaços em quilômetros. Determine o instante e a posição do encontro. 10 – Dois móveis P1 e P2 caminham na mesma trajetória. Na figura indicamos os sentidos de seus movimentos, bem como suas posições no instante em que se aciona o cronômetro (t=0). Suas velocidades são respectivamente iguais a 20m/s e 10m/s (em valor absoluto). Determine o instante e a posição de encontro dos móveis. 11 – Se a velocidade escalar de um móvel é positiva: a) o movimento é progressivo. b) o movimento é retrógrado. c) o movimento é necessariamente uniforme. d) o movimento é necessariamente variado. 12 – Num movimento retrógrado: a) os espaços crescem com o decorrer do tempo. b) os espaços decrescem com o decorrer do tempo. c) a velocidade escalar média é nula. d) a velocidade escalar é positiva. GABARITO 01 – a) S0 = 20 m e v = 8 m/s b) Progressivo c) s = 20 + 8t 02 – a) S0 = 20 km e v = - 4 km/h b) Retrogrado c) s = 12 km d) t = 3 h e) t = 5h 03 – a) s = 15 + 5t b) s = 15 - 5t 04 – a) s = 100 m e v = 80 m/s b) s = 260 m c) t = 5,0 s d) progressivo 05 – a) S0 = 60 km e v = - 12 km/h b) s = 24 km c) t = 5 h d) retrógrado 06 – a) S0 = 160 km e v = - 40 km/h b) Retrógrado c) s = 160 – 40t 07 – a) t = 5 s b) s = 20 m 08 – a) t = 2 h b) s = 140 km 10 – a) t = 1 s e s = 35 m 11 – LETRA A 12 – LETRA B ACELERAÇÃO 01 – Um veículo parte do repouso e atinge a velocidade de 20 m/s após 5 s. Qual é a aceleração escalar média do veículo nesse intervalo de tempo? 02 – Um corpo, nas proximidades da Terra, cai com aceleração constante de 9,8 m/s2, desprezada a resistência do ar. Supondo que tenha partido do repouso, qual é a sua velocidade nos instantes 1 s, 2 s, 3 s, 4 s, e 5 s? 03 – Um piloto de Fórmula 1 esta se movendo a 250 km/h quando chega a uma curva, sendo forçado a reduzir a velocidade de seu veículo para 88 km/h num intervalo de tempo de 3 s. Qual é a aceleração escalar média do carro nesse intervalo de tempo, expressa em s hkm / e em m/s2? 04 – Partindo do repouso, um avião percorre a pista e atinge a velocidade de 360 km/h em 25 s. Qual é o valor da aceleração escalar média no referido intervalo de tempo? 05 – Nas proximidades da Lua, um corpo cai com aceleração constante de 1,6 m/s2. Supondo ter 6 partido do repouso, determine a velocidade desse corpo nos instantes 1 s, 2 s, 3 s e 4 s. 06 – 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, ao fim de 5 s. Determine a aceleração escalar média do carro nesse intervalo de tempo, expressa em s hkm / e em m/s2. 07 – Em um anúncio de certo tipo de automóvel, afirma-se que o veículo, partindo do repouso, atinge a velocidade de 108 km/h em 5 s. Qual é a aceleração escalar média desse automóvel em m/s2? 08 – Um automóvel reduz sua velocidade de 20 m/s para 5 m/s num intervalo de tempo de 10 s. Qual foi sua aceleração escalar média nesse intervalo de tempo? 09 – A aceleração escalar média de uma partícula vale 5 m/s2, num intervalo de tempo. Isso significa que, em média, em cada segundo: a) a partícula percorre 5 m. b) a velocidade da partícula varia 5 m/s. c) a velocidade da partícula varia 0,5 m/s. d) a partícula percorre 1/5 m/s. 10 – Um automóvel se desloca com velocidade constante de 80 km/h. Num dado instante, o motorista pisa no freio, comunicando ao veículo uma aceleração escalar média igual a – 8,0x104 km/h2. Determine o intervalo de tempo entre o início do freamento e a parada do automóvel. 11 – Uma partícula parte do repouso e, em 10 segundos, sua velocidade aumenta para 15 m/s. Determine a aceleração média da partícula. 12 – Num jogo de futebol, um atacante chuta a em gol mandando a bola diretamente sobre o goleiro do time adversário. A bola atinge o goleiro com a velocidade de 20 m/s e este consegue imobiliza-la em 0,1 s, com um movimento de recuo dos braços. Determine a aceleração média da bola durante a ação do goleiro. GABARITO 01- 4 m/s2 02 – t1 = 9,8 m/s; t2 = 19,6 m/s; t3 = 29,4 m/s; t4 = 39,2 m/s e t5 = 49 m/s 03 – a = - 54 s hkm / e 15 m/s2 04 – a = 4 m/s2 05 – t1 = 1,6 m/s; t2 = 3,2 m/s; t3 = 4,8 m/s e t4 = 6,4 m/s 06 – a = 21,6 s hkm / e a = 6 m/s2 07 – a = 6 m/s2 08 – a = 1,5 m/s2 09 - LETRA B 10 – t = 1x10-3 h 11 – a = 1,5 m/s2 12 – a = 200 m/s2 FUNÇÃO HORÁRIA DA VELOCIDADE 01 – Um móvel em MUV possui aceleração igual a -0,5 m/s2. Sua velocidade escalar varia no decurso do tempo, segundos os dados da tabela anexa. t(s) 0 2 4 6 8 10 v(m/s) 3 2 1 0 - 1 - 2 Determine: a) a velocidade escalar inicial do movimento; b) em que intervalos de tempo o movimento é progressivo; em que intervalos de tempo é retrógrado; c) em que intervalos de tempo o movimento é acelerado; em que intervalos de tempo é retardado; d) se o móvel em questão muda de sentido e em que instante. 02 – É dado o movimento cuja velocidade escalar obedece à função v = 3 – 2t, na qual t está em horas e v está em km/h. Determine: a) a velocidade escalar inicial do movimento; b) a aceleração escalar; c) a velocidade escalar no instante t = 1 h; d) em que instante o móvel muda de sentido. 03 – É dada a função v = 10 + 5t (t em segundos e v em metros por segundo), que exprime a velocidade v de um movimento em função do tempo t. a) Determine a velocidade inicial e a aceleração escalar do movimento. b) Verifique se a mudança de sentido do móvel após o instante t = 0. 04 – É dada a função v = 12 – 2t, na qual t é medido em segundos e v em metros por segundo. a) Determine a velocidade escalar inicial e a aceleração escalar do movimento. b) Discuta se o movimento é acelerado ou retardado nos instantes 2 s e 8 s. c) Verifique se há mudança de sentido do movimento (se houver, determine em que instante). 05 – A velocidade de uma partícula varia com o tempo desde o instante zero, segundo a tabela abaixo. t(s) 0 1 2 3 4 v(m/s) 3 7 11 15 19 Escreva a função da velocidade para esse movimento. 06– Um carro de corrida parto do repouso e após 20 segundos, sua velocidade é 60 m/s. Sabendo- se que a aceleração do carro se manteve constante, qual a função horária da velocidade para esse movimento? Determine a velocidade do carro no instante t = 7,0 s. 7 07 – A função horária da velocidade de um móvel é v = 15 – 2t onde a velocidade v está m/s e a aceleração a está em m/s2 (unidades do SI). Considere t ≥ 0. Determine: a) a velocidade inicial do móvel; b) a aceleração do móvel; c) a velocidade do móvel no instante t = 6 s; d) entre que instantes o movimento é progressivo e entre que instantes é retrogrado. 08 – A velocidade de um pedra em MUV varia com o tempo segundo a função v = 5 + 10t. Considere t ≥ 0. Sabendo que as unidades usadas são do Sistema Internacional, determine: a) a velocidade inicial da pedra; b) a aceleração da pedra; c) a velocidade da pedra no instante t = 6 s; d) a variação de velocidade nos primeiros 10 segundos. 09 - Um móvel realiza MUV em trajetória retilínea obedecendo à função v = -16 + 4t, na qual v é medido em m/s e t em segundos. Considere t ≥ 0. Determine: a) a velocidade inicial e a aceleração do móvel; b) o instante em que o móvel muda de sentido; c) entre que instantes o movimento é retardado e entre que instantes é acelerado. 10 - Um carro, partindo do repouso e movimentando-se com aceleração constante, consegue atingir uma velocidade de valor absoluto 20 m/s em 10 s. Escreva a função horária da velocidade desse carro. 11 - A tabela a seguir dá os valores da velocidade de um móvel em função do tempo. Esse padrão de movimento é válido desde o instante t = 0 até o instante t = 8s. t (s) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 v (m/s) 21 18 15 12 9 A respeito desse movimento é correto afirmar: a) sua velocidade no instante 8 s é nula. b) sua velocidade inicial é de 25 m/s. c) sua aceleração tem módulo de 4 m/s2. d) seu movimento é uniforme. GABARITO 01 – a) 3 m/s b) progressivo: 0 ≤ t < 6 s retrógrado: 6 s < t ≤ 10 s c) acelerado: 6 s < t ≤ 10 s retardado: 0 ≤ t < 6 s d) em t = 6 s 02 – a) 3 km/h b) – 2 km/h2 c) 1 km/h d) 1,5 h 03 – a) 10 m/s; 5 m/s2 b) não 04 – a) 12 m/s; - 2 m/s2 b) 2 s: retardado; 8 s: acelerado c) ocorre mudança de sentido em t = 6 s. 05 – v = 3 + 4t 06 – v = 3,0.t; 21 m/s 07 – a) 15 m/s b) – 2 m/s2 c) 3 m/s d) progressivo: t < 7,5 s retrógrado: t > 7,5 s 08 – a) 5 m/s b) 10 m/s2 c) 65 m/s d) 100 m/s 09 – a) – 16 m/s; 4 m/s2 b) 4 s c) retardado: 0 ≤ t < 4 s acelerado t > 4 s 10 – v = + 2t 11 – LETRA A FUNÇÃO HORÁRIA DOS ESPAÇOS (MUV) 01 – É dado o movimento cujo espaço s, medido na trajetória (em metros) a partir de uma origem, varia em função do tempo conforme: s = 10 – 2t + t2/2 (os instantes t estão medidos em segundos) a) Determine o tipo geral do movimento. b) Determine o espaço e a velocidade inicial, e a aceleração escalar. c) Determine a função da velocidade escalar em relação ao tempo. d) Verifique se o móvel muda de sentido; se mudar, determine o espaço nesse instante. 02 – Um móvel descreve um MUV numa trajetória retilínea e os seus espaços variam no tempo de acordo com a função horária: s = 9 + 3t – 2t2 Determine: a) a função da velocidade escalar; b) o instante em que o móvel passa pela origem dos espaços. 03 – Um ponto material parte do repouso com movimento uniformemente acelerado de aceleração escalar a = + 5 m/s2. Quais são os valores de sua velocidade e de seu espaço após 10 s? 04 – Sobre uma mesma trajetória, dois móveis A e B se movimentam obedecendo às funções horárias sA = - 10 + 20t e sB = 15 + 5t + 2t2 (s em metros e t em segundos). Determine: a) em que instantes os móveis A e B se cruzam; b) onde, na trajetória, ocorrem os cruzamentos dos móveis. 05 – Um automóvel está parado diante de um sinal fechado. No instante em que o farol fica verde, passa por ele uma motocicleta que mantém uma velocidade constante 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 alcançara a moto. 06 – É dado um movimento cuja função horária é: s = 13 – 2t + 2,5t2/2, na qual s é o espaço em centímetros e t é o tempo em segundos. Determine: 8 a) a velocidade inicial do movimento; b) a aceleração escalar; c) o instante e a posição em que o móvel muda de sentido. 07 – É dado um movimento cuja função horária é: s = 0,25 + 0,75t – t2, sendo que s é o espaço em centímetros e t é o tempo em segundos. Determine: a) o espaço inicial; b) a velocidade escalar inicial; c) a aceleração escalar; d) a função da velocidade escalar; e) o instante em que o móvel muda de sentido. 08 – Um ponto material está em movimento e sua velocidade escalar varia com o tempo segundo a função: v = 6 – 3t, na qual t está em segundos e v em metros por segundo. Determine: a) a velocidade escalar inicial do movimento; b) a aceleração escalar; c) o instante em que o móvel muda de sentido; d) a função horária s = f(t) do movimento, sendo 15 m o espaço inicial. 09 – É dado o movimento cuja velocidade obedece à função: v = -8 + 2t, em que t está em segundos e v em metros por segundo. Determine: a) a velocidade escalar inicial; b) a aceleração escalar; c) o instante em que o móvel muda de sentido; d) a função horária s = f(t), sabendo-se que no instante inicial o espaço do móvel é igual a 5 m. 10 – Um móvel passa pelo marco zero de uma trajetória, em movimento progressivo uniformemente retardado, no instante em que t = 0 s. Nesse instante sua velocidade escalar é 10 m/s. A aceleração escalar do movimento é – 2,5 m/s2. Determine: a) a função horária s = f(t) e a função da velocidade v = f(t); b) o instante em que o móvel passa novamente pela origem dos espaços; c) o instante em que o móvel muda de sentido. 11 – No instante em que se aciona um cronômetro (t=0), um móvel está numa posição a 36 m do marco zero, medidos sobre sua trajetória, no trecho positivo. A partir desse instante, levantam-se os dados da tabela e admite-se que a lei de comportamento do movimento seja válida para os instantes posteriores aos da tabela. t(s) 0 1 2 3 4 v(m/s) 21 18 15 12 9 Determine: a) as funções s = f(t) e v = f(t) do movimento; b) o instante em que o móvel muda de sentido; c) seu espaço nesse instante. 12 – Considere dois móveis que, sobre uma mesma trajetória, realizam movimentos que obedecem às funções horárias s1 = -2 + 6t e s2 = 4 – 3t + 3t2 (s em metros e t em segundos). a) Em que instante (ou instantes) esses móveis se cruzam? b) Em que posição (ou posições) os móveis se cruzam? 13 – Ao ver passa uma bela garota loura dirigindo uma Ferrari vermelha que desenvolve velocidade constante de 72 km/h, um apaixonado rapaz resolve sair ao seu encalço pilotando sua possante moto. No entanto, ao conseguir partir com a moto, com aceleração constante igual a 4,0 m/s2, o carro já está 22 m à frente. a) Após quanto tempo o rapaz alcança o carro da moça? b) Que distância a moto percorre até o instante em que os dois veículos se emparelham? c) Qual é a velocidade da moto no instante em que alcança o carro? 14 – Um movimento uniformemente variado é descrito pelas funções: s = 12 + 10t – t2 e v = 10 – 2t onde t em segundos, s em metros e v em metros por segundo. a) determine a velocidade escalar média no intervalo de 1s a 4 s. b) Chamando de v1 e v4 as velocidades escalares instantâneas em 1 s e 4 s, respectivamente, verifique a propriedade do MUV: GABARITO 01 – a) MUV b) s0 = 10 m v0 = - 2 m/s a = 1 m/s2 c) v = - 2 + t d) s = 8 m 02 – a) v = 3 – 4t b) 3 s 03 – O móvel se encontra 250 m de sua posição de partida e com velocidade escalar de 50 m/s,no instante 10 s. 04 – a) 2,5 s; 5 s b) 40 m e 90 m 05 – a) 15 s b) 225 m c) 30 m/s 06 – a) -2 cm/s b) 2,5 cm/s2 c) 0,8 s; 12,2 cm 07 – a) 0,25 cm b) 0,75 cm/s c) – 2 cm/s2 d) v = 0,75 – 2t e) 0,375 s 08 – a) 6 m/s b) – 3 m/s2 c) 2 s d) s = 15 + 6t - 1,5t2 (m, s) 09 – a) – 8m/s b) 2 m/s2 c) 4 s d) s = 5 – 8t + t-2 ( m, s) 10 – a) s = 10t – 2,5t2/2; v = 10 – 2,5 t (m, s) b) 8 s c) 4 s 11 – a) s = 36 + 21t – 3t2/2; v = 21 – 3t (m, s) b) 7 s c) 109,5 m 12 – a) 1 s; 2 s b) 4 m; 10 m 13 – a) 11 s b) 242 m c) 44 m/s ( 158,4 km/h) 14 – a) 5 m/s b) v1=8 m/s e v4=2 m/s (retardado) EQUAÇÃO DE TORRICELLI 01 – Um carro a 25 m/s é freado uniformemente com a aceleração escalar de 2,5 m/s2 (em módulo) até parar. Determine a variação do do espaço do móvel desde o início da frenagem até parar. 9 02 – Um móvel parte do repouso e, com aceleração constante de 5 m/s2, atinge a velocidade de 20 m/s. Determine a variação do espaço do móvel durante essa variação de velocidade. 03 – A velocidade de um trem se reduz uniformemente de 12 m/s para 6 m/s. Sabendo-se que durante esse tempo o trem percorre a distância de 100m, qual é o módulo de sua aceleração? 04 – Uma composição do metrô parte de uma estação, onde estava em repouso, e percorre 100 m com aceleração escalar constante, atingindo 20 m/s. Determine a aceleração escalar a e a duração t do processo. 05 – Ao aterrissar, um avião toca a cabeceira da pista com velocidade de 288 km/h e freia com aceleração constante de módulo 5 m/s2. Determine o mínimo comprimento que a pista deve ter. 06 – Num jogo de futebol de salão, um jogador chuta um bola rasteira, que parte com velocidade inicial v0. A bola pára depois de percorrer 18 m, sem colidir com nenhum obstáculo. A bola desacelera com aceleração constante de módulo 1 m/s2. Determine a velocidade inicial da bola. 01 – 125 m 02 – 40 m 03 – 0,54 m/s2 04 – 2 m/s2; 10 s 05 – 640 m 06 – 6 m/s EXERCÍCIOS GERAIS 07 – 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 = 4 s, em m/s, vale: a) 50 b) 20 c) 0 d) -20 e) -30 08 – Um avião a jato, partindo do repouso, é submetido a uma aceleração constante de 4 m/s2. qual é o intervalo de tempo Δt de aplicação dessa aceleração para que o jato atinja a velocidade de decolagem de 160 m/s? Qual é a distância d percorrida até a decolagem? a) Δt = 80 s e d = 400 m b) Δt = 20 s e d = 1600 m c) Δt = 20 s e d = 3200 m d) Δt = 40 s e d = 1600 m e) Δt = 40 s e d = 3200 m 09 – Uma partícula executa um movimento retilíneo uniformemente variado. Num dado instante, partícula te velocidade 50 m/s e aceleração negativa de módulo 0,2 m/s2. Quanto tempo decorre até a partícula alcançar a mesma velocidade em sentido contrário? a) 500 s b) 250 s c) 125 s d) 100 s e) 100 s 10 – Um ponto material percorre uma trajetória retilínea segundo a equação horária s = 4 + 6t +t2 (s em metros e t em segundos). No intervalo de tempo entre os instantes t = 1 s e t = 6 s, a velocidade escalar média, em m/s, é: a) 6 b) 11 c) 13 d) 34 e) 59 11 – Um partícula tem seu espaço s variando com o tempo t segundo a função: s = 28 – 15t + 0,5t2 com s em metros e t em segundos. Pode-se afirmar que: a) a aceleração é 1 m/s2, e o movimento é acelerado no intervalo de t = 0 a t = 3 s. b) a aceleração é 0,5 m/s2, e o movimento é acelerado no intervalo de t = 0 e t = 3 s. c) a aceleração é 0,5 m/s2, e o movimento é retardado no intervalo de t = 0 a t = 3 s. d) a partícula inverte o sentido de movimento no instante t = 15 s. e) o movimento se torna uniforme a partir do instante t = 15 s. 12 – A função horária do movimento de uma partícula é expressa por s = t2 – 10t + 24 (s em metros e t em segundos). O espaço do móvel ao mudar de sentido é: a) 24 m b) – 25 m c) 25 m d) 1 m e) – 1 m 13 – Um trem de 120 m de comprimento se desloca com velocidade escalar de 20 m/s. Esse trem, ao iniciar a travessia de uma ponte, freia uniformemente, saindo completamente da mesma 10 s após com velocidade escalar de 10 m/s. O comprimento da ponte é: a) 150 m b) 120 m c) 90 m d) 60 m e) 30 m 14 – Um automóvel que anda com velocidade escalar de 72 km/h é freado de tal forma que, 6 s após o início da freada, sua velocidade escalar é de 8 m/s. O tempo gasto pelo móvel até parar e a distância percorrida até então valem, respectivamente: a) 10 s e 100 m b) 10 s e 200 m c) 20 s e 100 m d) 20 s e 200 m e) 5 s e 150 m 15 - Um avião a jato, partindo do repouso, é submetido a uma aceleração constante de 4,0 m/s2. Sabendo que alcança uma velocidade de 160 m/s. Qual é a distância d percorrida até a decolagem? a) 400 m. b) 1600 m. c) 3200 m. d) 280 m. 10 07 – LETRA E 08 – LETRA E 09 – LETRA A 10 – LETRA C 11 – LETRA D 12 – LETRA E 13 – LETRA E 14 – LETRA A 15 – LETRA C E MAIS EXERCÍCIOS 01 - Um carro viaja com velocidade de 90 km/h (ou seja, 25m/s) num trecho retilíneo de uma rodovia quando, subitamente, o motorista vê um animal parado na sua pista. Entre o instante em que o motorista avista o animal e aquele em que começa a frear, o carro percorre 15m. Se o motorista frear o carro à taxa constante de 5,0m/s2, mantendo-o em sua trajetória retilínea, ele só evitará atingir o animal, que permanece imóvel durante todo o tempo, se o tiver percebido a uma distância de, no mínimo, a) 15 m. b) 31,25 m. c) 52,5 m. d) 77,5 m. e) 125 m. 02 - A função horária da posição s de um móvel é dada por s=20+4t-3t2, com unidades do Sistema Internacional. Nesse mesmo sistema, a função horária da velocidade do móvel é a) v = -16 - 3t b)v = -6t c) v =4 - 6t d) v =4 - 3t e) v =4 - 1,5t 03 - Um trem em movimento está a 15m/s quando o maquinista freia, parando o trem em 10s. Admitindo aceleração constante, pode-se concluir que os módulos da aceleração e do deslocamento do trem neste intervalo de tempo valem, em unidades do Sistema Internacional, respectivamente, a) 0,66 e 75 b) 0,66 e 150 c) 1,0 e 150 d) 1,5 e150 e) 1,5 e 75 04 - Um caminhão com velocidade de 36km/h é freado e pára em 10s. Qual o módulo da aceleração média do caminhão durante a freada? a) 0,5 m/s2 b) 1,0 m/s2 c) 1,5 m/s2 d) 3,6 m/s2 e) 7,2 m/s2 05 - Um objeto A encontra-se parado quando por ele passa um objeto B com velocidade constante de módulo igual a 8,0m/s. No instante da ultrapassagem imprime-se ao objeto A uma aceleração, de módulo igual a 0,2m/s2, na mesma direção e sentido da velocidade de B. Qual a velocidade de A quando ele alcançar o objeto B? a) 4,0 m/s b) 8,0 m/s c) 16,0 m/s d) 32,0 m/s e) 64,0 m/s 06 - Em um teste para uma revista especializada, um automóvel acelera de 0 a 90km/h em 10 segundos. Nesses 10 segundos, o automóvel percorre: a) 250 m b) 900 km c) 450 km d) 450 m e) 125 m 07 - Um trem de 100m de comprimento, com velocidade de 30m/s, começa a frear com aceleração constante de módulo 2m/s2, no instante em que inicia a ultrapassagem de um túnel. Esse trem pára 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) 100m e) 125 m 08 - Um caminhão, a 72 km/h, percorre 50m até parar, mantendo a aceleração constante. O tempo de frenagem, em segundos, é igual a a) 1,4 b) 2,5 c) 3,6 d) 5,0 e) 10,0 09 - Um automóvel parte do repouso no instante t=0 e acelera uniformemente com 5,0m/s2, durante 10s. A velocidade escalar média do automóvel entre os instantes t=6,0s e t=10s, em m/s, foi de a) 40 b) 35 c) 30 d) 25 e) 20 10 - Um "motoboy" muito apressado, deslocando-se a 30m/s, freou para não colidir com um automóvel a sua frente.Durante a frenagem, sua moto percorreu 30m de distância em linha reta, tendo sua velocidade uniformemente reduzida até parar, sem bater no automóvel. O módulo da aceleração média da moto, em m/s2, enquanto percorria a distância de 30m, foi de a) 10 b) 15 c) 30 11 d) 45 e) 108 GABARITO: 1. LETRA D 2. LETRA C 3. LETRA E 4. LETRA B 5. LETRA C 6. LETRA E 7. LETRA E 8. LETRA D 9. LETRA A 10. LETRA B GRÁFICOS 01 – O gráfico da função horária S = v . t, do movimento uniforme de um móvel, é dado ao a seguir. Pode-se afirmar que o móvel tem velocidade constante, em m/s, igual a: a) 4 b) 2 c) 0,10 d) 0,75 e) 0,25 02 – Duas partículas A e B movem-se numa mesma trajetória, e o gráfico a seguir indica suas posições (s) em função do tempo (t). Pelo gráfico podemos afirmar que as partículas: a) movem-se no mesmo sentido; b) movem-se em sentidos opostos; c) no instante t=0, encontram-se a 40m uma da outra; d) movem-se com a mesma velocidade; e) não se encontram. 03 – Um móvel em M.U.V., cuja velocidade está representada no diagrama a seguir, passa pela origem da trajetória no instante t=0. A velocidade média desse móvel, no intervalo de tempo de zero até 5s, é: a) 40 m/s b) 45 m/s c) 50 m/s d) 55 m/s e) 60 m/s 04 – O gráfico S x t de um movimento uniforme é: a) uma parábola b) uma reta c) um círculo d) duas retas e) uma semicircunferência 05 – O gráfico S x t de um movimento uniformemente variado é: a) uma parábola b) uma reta c) um círculo d) duas retas e) uma semicircunferência 06 – O vértice da parábola que representa o gráfico das posições ocupadas por um corpo em movimento uniformemente variado, em dado referencial, é um ponto especial. Qual a propriedade cinemática deste ponto? 07 – Um móvel que parte do repouso, acelera durante 10 segundos e atinge a velocidade de 40 m/s. Esta velocidade é sustentada por mais de 20 segundos quando então começa a diminuir até parar. A desaceleração do veículo é de 2 m/s2, em módulo. Qual a distância total percorrida pelo móvel? Sugestão: Faça uma solução através do gráfico da velocidade x tempo. 08 – Considerando um diagrama v x t, onde v é a velocidade instantânea de uma partícula no instante t, o que representa a declividade ou inclinação da linha de gráfico? 09 – Considerando um diagrama v x t, onde v á a velocidade instantânea de uma partícula no instante t, o que representa a área sob a curva? 10 – O gráfico a seguir representa o movimento de uma partícula. 12 1) Qual o tipo de movimento aqui representado? 2) Qual a posição inicial da partícula? 3) O que representa o instante t = 30s? 4) O movimento em questão é progressivo ou retrógrado? 5) Qual a velocidade média da partícula entre t=0 e t=30s? 11 – O gráfico a seguir representa o movimento de uma partículA 1) Que tipo de movimento está representado? 2) Qual a posição inicial da partícula? 3) O que indica a inclinação deste gráfico? 4) O movimento em questão é progressivo ou retrógrado? 5) De acordo com o gráfico qual a posição da partícula no instante t = 10s? 6) Qual a velocidade da partícula no instante t = 20s? 12 – Em uma prova de 100m rasos, o desempenho típico de um corredor padrão é representado pelo gráfico a seguir: Baseado no gráfico, em que intervalo de tempo a VELOCIDADE do corredor é aproximadamente constante? a) Entre 0 e 1 segundo. b) Entre 1 e 5 segundos. c) Entre 5 e 8 segundos. d) Entre 8 e 11 segundos. e) Entre 12 e 15 segundos. 13 – O gráfico da velocidade em função do tempo de um ciclista, que se move ao longo de uma pista retilínea, é mostrado a seguir. Considerando que ele mantém a mesma aceleração entre os instantes t = 0 e t = 7 segundos, determine a distância percorrida neste intervalo de tempo. Expresse sua resposta em metros. 14 – O gráfico representa a variação da velocidade, com o tempo, de um móvel em movimento retilíneo uniformemente variado. A velocidade inicial do móvel e o seu deslocamento escalar de 0 a 5,0 s valem, respectivamente: a) - 4,0 m/s e - 5,0 m b) - 6,0 m/s e - 5,0 m c) 4,0 m/s e 25 m d) - 4,0 m/s e 5,0 m e) - 6,0 m/s e 25 m 15 – Os gráficos na figura representam as posições de dois veículos, A e B, deslocando-se sobre uma estrada retilínea, em função do tempo. A partir desses gráficos, é possível concluir que, no intervalo de 0 a t, a) a velocidade do veículo A é maior que a do veículo B. 13 b) a aceleração do veículo A é maior que a do veículo B. c) o veículo A está se deslocando à frente do veículo B. d) os veículos A e B estão se deslocando um ao lado do outro. e) a distância percorrida pelo veículo A é maior que a percorrida pelo veículo B. 16 – Em um teste, um automóvel é colocado em movimento retilíneo uniformemente acelerado a partir do repouso até atingir a velocidade máxima. Um técnico constrói o gráfico onde se registra a posição x do veículo em função de sua velocidade v. Através desse gráfico, pode-se afirmar que a aceleração do veículo é a) 1,5 m/s2. b) 2,0 m/s2. c) 2,5 m/s2. d) 3,0 m/s2. e) 3,5 m/s2. GABARITO 01 – [E] 02 – [B] 03 – [E] 04 – B 05 – A 06 – Este ponto ocorre no instante em que o móvel tem velocidade nula (repouso). 07 – 1400 m. 08 – A aceleração da partícula. 09 – A distância percorrida entre dois instantes. 10 – 1) Movimento Uniforme 2) 90 m 3) O instante no qual a partícula está na origem dos espaços 4) Retrógrado. 5) -3 m/s 11 – 1) Movimento uniforme 2) 0 3) A velocidade da partícula 4) Progressivo 5) 30 m 6) 3 m/s 12 – C 13 – 77 m. 14 – [B] 15 – [C] 16 - 2 m/s2 E MAIS EXERCÍCIOS! 01 - O gráfico mostra a velocidade (v), em função do tempo (t), de dois automóveis, A e B. Pelo gráfico, podemos afirmar que: a) para t = 10s, as velocidades de A e B são iguais. b) o espaço percorrido por B é maior do que o de A, de 0 a 10 s. c) ambos partiram do repouso. d) a aceleração de B é maior do que a de A. e) o espaço percorrido por B é 100 m, de 0 a 10 s. 02 - O gráfico da velocidade escalar de um ponto material em função do tempo é o da figura: Pode-se dizer que o movimento é: a) acelerado durante todo o tempo, b) retardado nos trechos AB, CD, DE. c) só retardado no trecho AB. d) é retardado nos trechos AB e CD. e) nenhuma das anteriores. 03 - A posição inicial para o móvel que descreve o movimento retilíneo, cujo gráfico velocidade-tempo é o representado abaixo, vale 5 metros, Qual é a equação horária para o movimento considerado? a) s = 5 + 10t + 2,5t2 b) s = 5 + 10t + 5t2 c) s = 5 + 10t + 10t2 d) s = 10t + 10t2 e) s = 10t + 5t2 04 - O diagrama abaixo representa a velocidade escalar de um móvel, em trajetória retilínea, em função do tempo. http://3.bp.blogspot.com/_MVur04Qwtcs/Sb2ObaLSw3I/AAAAAAAAAL8/ArS5J0Kg5qw/s1600-h/5.bmp http://2.bp.blogspot.com/_MVur04Qwtcs/Sb2Oq4UzsmI/AAAAAAAAAME/EwUvuEJlSV4/s1600-h/5.bmp http://3.bp.blogspot.com/_MVur04Qwtcs/Sb2O3YT2vBI/AAAAAAAAAMM/OuYPwb8mn3A/s1600-h/5.bmp http://2.bp.blogspot.com/_MVur04Qwtcs/Sb2PEdPhWsI/AAAAAAAAAMU/teh_TNJUW6A/s1600-h/5.bmp 14 O espaço total percorrido de 0 até 30 segundos é: a) 300 m b) 275 m c) 225 m d) 200 m e) 125 m Este enunciado refere-se às questões 5, 6 e 7. Um ponto material movimenta-se sobre uma trajetória retilínea e sua velocidade varia com o tempo de acordo com o diagrama abaixo. 05 - A aceleração escalar média do ponto material, entre os instantes t1 = 0 e t2 = 5 s, é: a) 0,4 m/s2 b) 0,8 m/s2 c) 1,0 m/s2 d) 14 m/s2 e) zero 06 - Nos instantes t3 = 1 s e t4 = 3,5 s os valores da velocidade, em m/s, são respectivamente: a) 1 e 1,75 b) 0,5 e 3,5 c) 1 e 1,35 d) 2 e 1,75 e) 2 e 3,5 07 - A distância percorrida pelo ponto material, entre os instantes t1 = 0 e t2 = 3 s, é: a) 4,0 m b) 5,0 m c) 6,5 m d) 7,0 m e) 7,5 m 08 - A velocidade de um corpo em movimento retilíneo é dada pelo gráfico abaixo.A distância percorria pelo corpo no intervalo de zero a 20 segundos é de: a) 175 m b) 150 m c) 125 m d) 100 m e) 75 m 09 - No instante t = 0, uma partícula em movimento retilíneo se encontra na posição A sobre o eixo Ox. A figura abaixo representa o gráfico da velocidade em função do tempo t. Quando t = 30 s, o móvel se encontra na posição B. A distância de A a B, em metros, é igual a: a) 300 b) 75 c) 125 d) 50 e) 250 10 - Um corpo efetua um movimento retilíneo de acordo com o gráfico seguinte, que representa a sua posição em função do tempo. O número de vezes que a velocidade escalar instantânea se anula, entre os instantes 0 e 16 s, é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 Este enunciado refere-se às questões 11, 12 e 13. O gráfico abaixo representa um movimento retilíneo de acelerações constantes s (m) é o deslocamento em metros e t (s) é o tempo em segundos. 11 - Podemos afirmar que a aceleração do movimento é: a) 0 m/s2 http://4.bp.blogspot.com/_MVur04Qwtcs/Sb2PRxg9EII/AAAAAAAAAMc/k5NeGF6mkVw/s1600-h/5.bmp http://2.bp.blogspot.com/_MVur04Qwtcs/Sb2Pn9ybQ7I/AAAAAAAAAMk/KgFeaOI7CNM/s1600-h/5.bmp http://2.bp.blogspot.com/_MVur04Qwtcs/Sb2P1TbZS5I/AAAAAAAAAMs/AWLAnuhUVi8/s1600-h/5.bmp http://3.bp.blogspot.com/_MVur04Qwtcs/Sb2QE1xckhI/AAAAAAAAAM0/ePNBaaHve3A/s1600-h/5.bmp http://4.bp.blogspot.com/_MVur04Qwtcs/Sb2QiYv35fI/AAAAAAAAAM8/tosxf4D-kWk/s1600-h/5.bmp 15 b) 0,5 m/s2 c) 1 m/s2 d) 1,5 m/s2 e) 2 m/s2 12 - A velocidade do móvel no instante 1 segundo é: a) 0 m/s b) 0,5 m/s c) 1 m/s d) 1,5 m/s e) 2 m/s 13 - O deslocamento do corpo após o tempo de 2 segundos é: a) 0 m b) 0,5 m c) 1 m d) 1,5 m e) 2 m 14 - O gráfico abaixo representa a posição x de um móvel em função do tempo t. Analisando o gráfico, pode-se concluir que: a) a velocidade do móvel é positiva no intervalo de 0 s a 3,0 s e negativa depois de 3,0 s. b) a velocidade média do móvel no intervalo de 0 s a 3,0 s é de 4,5 m/s. c) o móvel se desloca da posição de 9,0 m para a posição de 5,0 m no intervalo de 0 s a 2,0 s. d) o móvel percorre 5,0 m no intervalo de 0 s a 2,0 s. e) o movimento do móvel é uniforme. 15 - Um móvel parte do repouso e desloca-se em movimento retilíneo sobre um plano horizontal. O gráfico abaixo representa a aceleração (a) em função do tempo (t). Sabendo que no instante t = 0 a velocidade do móvel é nula, calcule a velocidade no instante t = 5 s. a) 36 m/s b) 6 m/s c) 24 m/s d) 15 m/s e) 30 m/s GABARITO 01 - E 02 - D 03 - A 04 - C 05 - A 06 - E 07 - C 08 - A 09 - B 10 - E 11 - C 12 - C 13 - E 14 - C 15 - E VETOR 1) Que características de um vetor precisamos conhecer para que ele fique determinado? 2) O que são vetores iguais? E vetores opostos? Dê exemplo de cada um deles. 4) Qual o vetor soma de dois vetores perpendiculares entre si cujos módulos são 6 e 8 unidades? 7) Observe a figura: Qual o módulo, direção e sentido do vetor , em cada caso: a) = + b) = + c) = + d) = + e) = + + f) = + + 8) A soma de dois vetores de um módulo diferente pode ser nula? Tente explicar. 9) Quais as condições para que o módulo do vetor resultante de dois vetores, não nulos, seja igual a zero? 11) Determine o módulo das componentes de um vetor de módulo 4 m que forma um ângulo de 30º com a vertical. Adote = 1,7. 12) Um projétil é atirado com velocidade de 400 m/s fazendo um ângulo de 45º com a horizontal. http://3.bp.blogspot.com/_MVur04Qwtcs/Sb2Q7KG3_UI/AAAAAAAAANE/TkpQrlc7pik/s1600-h/5.bmp http://4.bp.blogspot.com/_MVur04Qwtcs/Sb2RQ1zhgZI/AAAAAAAAANM/2FO1IJssMFI/s1600-h/5.bmp 16 Determine as componentes vertical e horizontal da velocidade do projétil. 13) Um vetor velocidade é decomposto em dois outros perpendiculares entre si. Sabendo-se que o módulo do vetor velocidade é 10 m/s e que uma das componentes é igual a 8 m/s, determine o módulo do vetor correspondente à outra componente. 14) Dados os vetores , , , e , abaixo representado, obtenha graficamente os vetores e . a) = + + b) = 2 - + 15) Um jovem caminha 100 metros para norte; em seguida, orienta-se para o leste e caminha mais 50 metros. Determine o módulo do deslocamento resultante. 16) Qual a diferença entre direção e sentido? 17) Um automóvel se desloca 6 km para norte e, em seguida, 8 km para o leste. Determine a intensidade do vetor deslocamento. 18) Qual a diferença entre vetor velocidade e velocidade escalar? 19) Por que é importante o estudo do cálculo vetorial na física? 20) Velocidade escalar média e velocidade média são a mesma coisa? justifique. Respostas 1) Seu Módulo, sua direção e o seu sentido. 2) Quando têm o mesmo módulo a mesma direção e o mesmo sentido 4) 10 unidades 7) a) 10 m, horizontal para direita b) 9 m, horizontal para esquerda c) 1 m, horizontal para direita d) 8 m, horizontal para esquerda e) 12 m, horizontal para esquerda f) 2 m, horizontal para esquerda 8) NÃO, Para que o vetor resultante seja nulo, os módulos dos vetores devem possuir módulos iguais, os vetores devem possuir módulos e direções iguais mas sentidos opostos 9) Módulos iguais / mesma direção / sentido opostos 11)a)| |=2m b) | | = 3,4 m 12) 200 m/s (ambas) 13) 6 m/s 14) 15) 111,80 m 16) A direção é uma característica comum a um eixo de retas paralelas. A cada direção podemos associar um sentido ou uma orientação. 17) 10 km 18) A velocidade vetorial está associada a um módulo, a uma direção e a um sentido. A velocidade escalar está associada, somente, a valores algébricos. 19) Por que existe a necessidade de associar os conceitos de direção e sentido aos valores de muitas grandezas na Física. Sem o conhecimento do cálculo vetorial, não é possível estudar adequadamente como se comportam essas grandezas. 20) O vetor deslocamento informa apenas de onde saiu e onde chegou o carro, não importa a forma de sua trajetória, utilizando-se para isso de um segmento orientado de reta. O deslocamento escalar informa o valor numérico da variação do espaço. MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME 01 – Um garoto num gira-gira descreve um movimento circular uniforme executando 5 voltas em 20 s. Determine a freqüência e o período do movimento. 02 – Um motor executa 3000 rotações por minuto. Determine sua freqüência em hertz e seu período em segundos. 03 – Um partícula, em movimento circular uniforme, demora um minuto para percorrer ¼ de volta. Determine sua freqüência em rpm e seu período em segundos. 04 – Durante 24 horas, um satélite artificial completa 12 voltas em torno da Terra. Qual é o período em horas, do movimento do satélite em torno da Terra? 05 – Qual é o período do ponteiro dos segundos de relógio? 06 – Um ponto percorre uma circunferência e descreve um ângulo central de 2,0 rad em 5s. Determine a velocidade angular média nesse intervalo de tempo. 07 – Uma partícula descreve um movimento circular uniforme com velocidade escalar v = 5 m/s. Sendo R = 2,0 m o raio da circunferência, determine: a) a velocidade angular. b) o módulo da aceleração centrípeta. 08 – Duas partículas P1 e P2, deslocam-se sobre circunferências concêntricas de raios R1 = R, R2 = 17 2R, com velocidades angulares ω1 e ω2, respectivamente. Qual a relação entre as velocidades angulares 2 1 , sabendo-se que as partículas têm a mesma velocidade escalar v? 09 – Uma partícula percorre uma circunferência de raio 10m, com velocidade escalar constante de 20 m/s. Quanto tempo a partícula demora para percorrer um arco de circunferência de 60º. Utilize п = 3. 10 – Um carro percorre um curva de raio igual a 1,0 km mantendo constante a indicação de seu velocímetro em 20 km/h. Qual o ângulo central correspondente ao arco descrito pelo carro no intervalo de 36s? 11 – Um ponto descreve um movimentocircular uniforme, completando um volta em cada 5s. Calcule sua velocidade angular. 12 – Uma partícula percorre uma trajetória circular de raio R = 1,0 m com freqüência f = 2 Hz. Determine a velocidade escalar v da partícula. 13 - Determine a velocidade angular dos três ponteiros de um relógio: o dos segundos, o dos minutos e o das horas. 14 – Um satélite utilizado em comunicação é colocado em órbita circular acima da linha do equador. a) Determine a velocidade angular do satélite sabendo que ele, observado da Terra, encontra-se parado (satélite-estacionário) b) Sendo RT o raio da Terra e RS, o raio da órbita do satélite, determine a relação entre as velocidades escalares de um ponto da superfície da Terra vT e do satélite, vS. 15 – Sobre uma circunferência de raio 60 cm, dois postos animados de movimento uniforme se encontram a cada 30s, quando se movem no mesmo sentido, e a cada 10s, quando se movem em sentidos opostos. Determine suas velocidades escalares GABARITO 01 – 0,25 Hz; 4s 02 – 50 Hz; 0,02s 03 – 0,25 rpm; 240s 04 – 2h 05 – 60s 06 – 0,40 rad/s 07 – a) 2,5 rad/s b) 12,5 rad/s2 08 – 2 09 – 0,50 s 10 – 0,20 rad 11 – srad / 5 2 12 – 4,0п m/s 13 – π/30 rad/s; min/ 30 rad , hrad / 6 14 – a) ωS = ωT = п/12 rad/h b) S T s T R R v v 15 – 8п cm/s e 4п cm/s E MAIS EXERCÍCIOS! 01. (FUND. CARLOS CHAGAS) Uma roda gira em torno de seu eixo, de modo que um ponto de sua periferia executa um movimento circular uniforme. Excetuando o centro da roda, é correto afirmar que: a) todos os pontos da roda têm a mesma velocidade escalar; b) todos os pontos da roda têm aceleração centrípeta de mesmo módulo; c) o período do movimento é proporcional à freqüência; d) todos os pontos da roda têm a mesma velocidade angular; e) o módulo da aceleração angular é proporcional à distância do ponto ao centro da roda. 02. (FAAP) Dois pontos A e B situam-se respectivamente a 10 cm e 20 cm do eixo de rotação da roda de um automóvel em movimento uniforme. É possível afirmar que: a) O período do movimento de A é menor que o de B. b) A freqüência do movimento de A é maior que a de B. c) A velocidade angular do movimento de B é maior que a de A. d) As velocidades angulares de A e B são iguais. e) As velocidades lineares de A e B têm mesma intensidade. 03. (FUND. CARLOS CHAGAS) Duas polias de raios R1 e R2 estão ligadas entre si por uma correia. Sendo R1 = 4R2 e sabendo-se que a polia de raio R2 efetua 60 rpm, a freqüência da polia de raio R1, em rpm, é: a) 120 b) 60 c) 30 d) 15 e)7,5 04 - Uma melhor mobilidade urbana aumenta a segurança no trânsito e passa pela “convivência pacífica” entre carros e bicicletas. A figura abaixo mostra uma bicicleta com as rodas de transmissão, coroa e catraca, sendo que a catraca é ligada à 18 roda traseira, girando juntamente com ela quando o ciclista está pedalando. Em relação à situação acima, marque com V as afirmações verdadeiras e com F as falsas. ( ) A velocidade linear de um ponto na periferia da catraca é igual a de um ponto na periferia de coroa. ( ) A velocidade linear de um ponto na periferia da catraca é menor que a de um ponto na periferia da roda. ( ) A velocidade angular da coroa é menor que a velocidade angular da catraca. ( ) A velocidade angular da catraca é igual a velocidade angular da ro bda. A sequência correta, de cima para baixo, é: a) F - F - V - F b) F - V - F - V c) V - V - V - V d) V - F - F – V 05 - A figura a seguir ilustra uma ciclista pedalando em sua bicicleta em um movimento retilíneo uniforme, com velocidade de módulo 2 m/s, em relação a um observador em repouso no solo. Os pneus giram sem deslizar. Os módulos das velocidades dos pontos mais alto (A) e mais baixo (B) do pneu dianteiro, em relação a esse observador, são respectivamente iguais a: a) 2 m/s e 2 m/s b) zero e 2 m/s c) 4 m/s e 2 m/s d) 2 m/s e 4 m/s e) 4 m/s e zero 06 - Assinale a alternativa incorreta, com base no movimento circular uniforme de uma partícula. a) O módulo da aceleração é inversamente proporcional ao raio da trajetória. b) O vetor velocidade é constante e o módulo da aceleração é nulo. c) O módulo da velocidade permanece constante, mas sua direção e seu sentido variam continuamente. d) O período é proporcional ao raio da trajetória. e) A aceleração tem a direção radial e aponta para o centro da trajetória. 07 - A relação entre as velocidades angulares de duas pessoas paradas, em relação à Terra, uma sobre o equador terrestre e outra, no polo norte, é a) zero. b) 1/24. c) 1/12. d) 1. e) 6 Resolução: 01 - D 02 - D 03 - D 04 - C 05 - E 06 - B 07 - D MCU (POLIAS E CATRACAS) 1) Duas polias, ligadas por uma correia, têm 30 cm e 60 cm de raio. A primeira efetua 50 rpm. Qual a frequência da outra? 2) Dois móveis, A e B, percorre m a mesma circunferência com velocidades angulares constantes e iguais a 2π rad/s e 3 π rad/s. Se eles partem juntos do mesmo ponto, determine o tempo que levam para se encontrar: a) quando se deslocam no mesmo sentido. b) quando se deslocam em sentidos contrários. 3) (FMTM MG) O motor elétrico de uma máquina de costura industrial é capaz de girar a 75 Hz e transmite seu movimento por meio de uma correia de borracha que, mantida esticada, não permite escorregamentos. Se a ponta do eixo do motor está solidariamente ligada a uma polia de diâmetro 1,5 cm e a polia por onde passa a correia no volante da máquina tem diâmetro 6,0 cm, uma vez que a cada volta completa do volante a máquina dá um ponto de costura, o número de pontos feitos em um segundo, quando o motor gira com sua rotação máxima, é, aproximadamente, a) 9. b) 12. c) 15. 19 d) 19. e) 22. 4) (UEPB) A bicicleta move-se a partir do movimento dos pedais, os quais fazem girar uma roda dentada chamada coroa, por meio de uma corrente. Esta coroa está acoplada a outra roda dentada, chamada de catraca, a qual movimenta a roda traseira da bicicleta. Um ciclista, preparando sua bicicleta para um torneio, percebeu que a coroa tem um raio 5 vezes maior que o da catraca. Por ser aluno de física, ele raciocinou: “para que eu vença o torneio, se faz necessário que eu pedale na minha bicicleta à razão de 40 voltas por minuto, no mínimo”. A partir destas informações, pode-se afirmar que a frequência de rotação da roda da bicicleta, em rotação por minuto (rpm), vale: a) 160 b) 180 c) 200 d) 220 e) 170 5) (FUND. CARLOS CHAGAS) Duas polias de raios R1 e R2 estão ligadas entre si por uma correia. Sendo R1 = 4R2 e sabendo-se que a polia de raio R2 efetua 60 rpm, a freqüência da polia de raio R1 , em rpm, é: a) 120 b) 60 c) 30 d) 15 e) 7,5 6) A figura representa duas partículas A e B, inicialmente alinhadas com o centro, que passam a descrever trajetórias circulares e concêntricas em movimentos uniformes. Sendo os períodos das partículas A e B, respectivamente iguais a 6 s e 3s e considerando-se que a partícula A possui movimento no sentido horário e a partícula B possui movimento no sentido antihorário, determine o período de encontro das partículas. 7) Duas partículas A e B, descrevem trajetória circulares e concêntricas em movimentos uniformes, no sentido horário, com períodos, respectivamente iguais a 12 s e 3s. Admitindo-se que as partículas se encontravam alinhadas inicialmente com o centro das trajetórias ,conforme indica a figura a seguir, determine o intervalo de tempo para que as partículas voltem a se encontrar nesta posição (P0 ). 8) A figura a seguir representa a coroa, a catraca e o pneu de uma bicicleta com raios respectivamente iguais a 20 cm, 10 cm e40 cm. Ao se pedalar com frequência de a) a frequência de rotação da catraca. b) a velocidade de translação da bicicleta. Adote = 3 9) Um ponto material descreve uma trajetória circular com velocidade angular em função do tempo dada pelo gráfico abaixo. a) Determine o número de voltas dadas em 10s de movimento. b) Sabendo-se que o raio da circunferência é 5m, determine a velocidade escalar do ponto material. 10) A figura a seguir mostra dois discos de papelão fixados a um mesmo eixo, que gira com frequência igual a 50 Hz. Os discos foram fixados a locais distantes 2 m um do outro 20 Um projétil paralelamente ao eixo, movendo-se em movimento suposto retilíneo e uniforme, perfurando os dois discos. O ângulo entre o plano que contém o eixo e o furo no primeiro disco e o plano que contém o eixo e o furo do segundo disco é igual a 45°. Determine a velocidade do projétil. 11) (FUVEST) Um disco de raio r gira com velocidade angular constante. Na borda do disco, está presa uma placa fina de material facilmente perfurável. Um projétil é disparado com velocidade v em direção ao eixo do disco, conforme mostra a figura, e fura a placa no ponto A. Enquanto o projétil prossegue sua trajetória sobre o disco, a placa gira meia circunferência, de forma que o projétil atravessa mais uma vez o mesmo orifício que havia perfurado. Considere a velocidade do projétil constante e sua trajetória retilínea. O módulo da velocidade v do projétil é: 12) (MED-Pouso Alegre) A figura abaixo mostra um sistema de engrenagem com três discos acoplados, cada um girando em torno de um eixo fixo. Os dentes dos discos são do m e s m o t a m a n h o e o n ú m e r o d e l e s a o l o n g o d e s u a circunferência é o seguinte: X = 30 dentes, Y = 10 dentes, Z = 40 dentes. Se o disco X dá 12 voltas, o disco Z dará: GABARITO 1) 25 rpm 2) a) 2 s b) 0,4 s 3) D 4) C 5) D 6) 2 s 7) 12 s 8) a) 2 Hz b) 4,8 m/s 9) a) 20 voltas b) 20π m/s 10) 800 m/s 11) B 12) C LANÇAMENTO DE PROJETEIS 01 - Qual o ângulo, em relação a horizontal, que no lançamento oblíquo nos dá o maior alcance, para uma partícula disparada do solo, e que retorne ao solo? 02 - Recentemente, o PAM (Programa Alimentar Mundial) efetuou lançamentos aéreos de 87 t de alimentos (sem uso de pára-quedas) na localidade de Luvemba, em Angola. Os produtos foram ensacados e amarrados sobre placas de madeira para resistirem ao impacto da queda. www.angola.org. A figura ilustra o instante em que um desses pacotes é abandonado do avião. Para um observador em repouso na Terra, o diagrama que melhor representa a trajetória do pacote depois de abandonado, é : a) I b) II c) III d) IV e) V 05 - Os quatro blocos, representados na figura com suas respectivas massas, são abandonados em um plano inclinado que não apresenta atrito e termina voltado para a direção horizontal Os blocos, ao deixarem a plataforma, descrevem trajetórias parabólicas em queda livre e alcançam o solo, formando, da esquerda para a direita, a seqüência: a) m; 5m; 2m; 3m b) m; 2m; 3m; 5m c) 3m; 2m; 5m; m d) 3m; 5m; m; 2m e) 5m; 3m; 2m; m 21 06 - Clarissa chuta, em seqüência, três bolas - P, Q e R -, cujas trajetórias estão representadas nesta figura: Sejam t(P), t(Q) e t(R) os tempos gastos, respectivamente, pelas bolas P, Q e R, desde o momento do chute até o instante em que atingem o solo. Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que a) t(Q) > t(P) = t(R) b) t(R) > t(Q) = t(P) c) t(Q) > t(R) > t(P) d) t(R) > t(Q) > t(P) 07 - Um índio dispara uma flecha obliquamente. Sendo a resistência do ar desprezível, a flecha descreve uma parábola num referencial fixo ao solo. Considerando o movimento da flecha depois que ela abandona o arco, afirma-se: I. A flecha tem aceleração mínima, em módulo, no ponto mais alto da trajetória. II. A flecha tem aceleração sempre na mesma direção e no mesmo sentido. III. A flecha atinge a velocidade máxima, em módulo, no ponto mais alto da trajetória. Está(ão) correta(s) a) apenas I. b) apenas I e II. c) apenas II. d) apenas III. e) I, II e III. 08 - Três pedras são atiradas horizontalmente, do alto de um edifício, tendo suas trajetórias representadas a seguir. Admitindo-se a resistência do ar desprezível, é correto afirmar que, durante a queda, as pedras possuem a) acelerações diferentes. b) tempos de queda diferentes. c) componentes horizontais das velocidades constantes. d) componentes verticais das velocidades diferentes, a uma mesma altura. 09 – Um caminhão se desloca em movimento retilíneo e horizontal, com velocidade constante de 20m/s. Sobre sua carroceria, está um canhão, postado para tiros verticais, conforme indica a figura. A origem do sistema de coordenadas coincide com a boca do canhão e, no instante t=0, ele dispara um projétil, com velocidade de 80m/s. Despreze a resistência do ar e considere g=10m/s2. Determine o deslocamento horizontal do projétil, até ele retornar à altura de lançamento, em relação: a) ao caminhão; b) ao solo. 10 - Uma caminhonete move-se, com aceleração constante, ao longo de uma estrada plana e reta, como representado na figura: A seta indica o sentido da velocidade e o da aceleração dessa caminhonete. Ao passar pelo ponto P, indicado na figura, um passageiro, na carroceria do veículo, lança uma bola para cima, verticalmente em relação a ele. Despreze a resistência do ar. Considere que, nas alternativas a seguir, a caminhonete está representada em dois instantes consecutivos. Assinale a alternativa em que está MAIS BEM representada a trajetória da bola vista por uma pessoa, parada, no acostamento da estrada. GABARITO 01 - 45° 02 – E 05 – C 06 – A 07 – C 22 08 – C 09 – a) zero b) 320 m 10 – B 01. Um projétil é lançado com velocidade inicial de intensidade igual a 50 m/s. A trajetória faz na origem um ângulo de 37° com a horizontal. As intensidades da velocidade e da aceleração no ponto mais alto da trajetória são: Dados: sen 37° = 0,60; cos 37° = 0,80; g = 10 m/s2 Despreza-se o efeito do ar. a) v = 40 m/s; a = zero; b) v = zero; a = zero; c) v = 40 m/s; a = 10 m/s2; d) v = 30 m/s; a = zero; e)v=zero; a=10m/s2. 02. Em um local onde o efeito do ar é desprezível e g = 10 m/s2 um nadador salta de um trampolim de 12m de altura e atinge a água a uma distância de 6,0 m, medida horizontalmente da borda do trampolim, em um intervalo de tempo de 2,0s. A velocidade do nadador no instante do salto tem intensidade igual a: a) 3,0 m/s b) 4,0 m/s c) 1,0 m/s d) 5,0 m/s e)7,0m/s 03. (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: a) 3s b) 4s c) 5s d) 10s e)15s 04. (FEI) Um projétil é lançado a partir do solo, com velocidade de intensidade v0 = 100 m/s. Quando retorna ao solo, sua distância ao ponto de lançamento (alcance) é de 1000 m. A menor velocidade do projétil durante seu movimento é aproximadamente: a) zero; b) 100 m/s c) 87 m/s d) 70 m/s e)50m/s 05. Ganhou destaque no voleibol brasileiro a jogada denominada "jornada nas estrelas", na qual a bola arremessada de um lado da quadra sobe cerca de 20 m de altura antes de chegar ao adversário do outro lado. Quanto tempo, em segundos, a bola permanece no ar? Adote g = 10 m/s2 e não considere o efeito do ar. a) 20 b) 10 c) 5,0 d) 4,0 e)2,0 06. No exato instante em que o revólver é acionado, no esquema da figura, a pessoa inicia uma queda livre vertical a partir do repouso. Desprezando-se resistência e empuxo do ar,considerando o campo de gravidade uniforme e desejando-se que o projétil atinja o coração da pessoa, escolha a posição conveniente para o cano do revólver: a) I b) II c) III d) IV e)V 07. (UNIP) Um atirador aponta um fuzil diretamente para um pequeno pássaro parado no alto de uma árvore. Não se considera afeito do ar e admite-se o campo de gravidade uniforme. No exato instante em que o projétil é disparado, o pássaro inicia um movimento de queda livre, a partir do repouso. Supondo que o alcance horizontal do projétil seja maior que D, assinale a opção correta: 23 a) a trajetória do projétil será retilínea e ele passará acima do pássaro; b) a trajetória do projétil será parabólica (em relação ao solo) e o projétil certamente atingirá o pássaro; c) a trajetória do projétil será parabólica (em relação ao solo) e o projétil passará abaixo do pássaro; d) a trajetória do projétil será parabólica (em relação ao solo) e o projétil passará acima do pássaro; e) a trajetória do projétil será parabólica (em relação ao solo) e o projétil não atingirá o pássaro. 08. (UNIP) Em uma região onde o efeito do ar é desprezível e o campo de gravidade é uniforme, dois projéteis A e B são lançados a partir de uma mesma posição de um plano horizontal. O intervalo de tempo decorrido, desde o lançamento até o retorno ao solo horizontal, é chamado de tempo de vôo. Sabendo que os projéteis A e B atingem a mesma altura máxima H e foram lançados no mesmo instante, podemos concluir que: a) os projéteis foram lançados com velocidades de mesma intensidade; b) as velocidades dos projéteis no ponto mais alto da trajetória são iguais; c) os ângulos de tiro (ângulo entre a velocidade de lançamento e o plano horizontal) são complementares; d) a cada instante os projéteis A e B estavam na mesma altura e o tempo de vôo é o mesmo para os dois; e) durante o vôo, os projéteis têm aceleração diferentes. 09. (CESGRANRIO) Para bombardear um alvo, um avião em vôo horizontal a uma altitude de 2,0 km solta uma bomba quando a sua distância horizontal até o alvo é de 4,0 km. Admite-se que a resistência do ar seja desprezível. Para atingir o mesmo alvo, se o avião voasse com a mesma velocidade, mas agora a uma altitude de apenas 0,50 km, ele teria que soltar a bomba a uma distância horizontal do alvo igual a: a) 0,25 km b) 0,50 km c) 1,0 km d) 1,5 km e)2,0km 10. (ITA) Um avião de bombardeio voa a uma altitude de 320 m com uma velocidade de 70 m/s e surpreende uma lancha torpedeira viajando a 20 m/s na mesma direção e sentido do avião. A que distância horizontal atrás da lancha o avião deve lançar a bomba para atingi-la? Adote g = 10m . s- 2. a) 560 m b) 160 m c) 400 m d) 2 100 m e) 600 m GABARITO 01 - C 02 - D 03 - C 04 - D 05 - D 06 - C 07 - B 08 - D 09 - E 10 - C DINAMICA LEIS DE NEWTON TEORIA 01. Um carro frea bruscamente e o passageiro bate com a cabeça no vidro pára-brisa. Três pessoas dão as seguintes explicações sobre o fato: 1º - O carro freado, mas o passageiro continuou em movimento. 2º - O banco do carro impulsionou a pessoa para frente no instante da freada. 3º - O passageiro só foi jogado para frente porque a velocidade era alta e o carro freou bruscamente. Podemos concordar com a) A 1º e a 2º pessoa. b) Apenas a 1º pessoa c) A 1º e a 3º pessoa d) Apenas a 2º pessoa e) A três pessoas. 02. Um móvel executa movimento uniforme numa trajetória circular de raio r, sobre um plano horizontal liso, no sentido indicado na figura, com velocidade escalar v. num determinado instante (no ponto P), o fio que o mantém em trajetória circular se rompe e o móvel passa a se mover livremente sobre o plano. A trajetória do móvel, após o rompimento do fio, será: (Considere a rotação em sentido horário) 24 a) A b) B c) C d) D e) E 3. Um mágico consegue puxar rapidamente a toalha de uma mesa sem derrubar os objetos que estão sobre ela. Qual o principio físico que explica esse fato? 4. Se você empurra um objeto sobre um plano horizontal que imagina tão polido que não ofereça nenhum atrito ao movimento, a força que você exerce faz com que o objeto se movimento com uma certa aceleração. No momento em que você solta o objeto ele: a) Pára imediatamente b) Se movimenta diminuindo com velocidade constante c) Continua se movimentando com velocidade constante d) Adquire aceleração negativa até parar e) Pára após uma diminuição repentina de velocidade 5. Um automóvel viaja com velocidade constante de 72 km/h em trecho retilíneo da estrada. Pode-se afirmar que a resultante das forças que agem sobre o veiculo: a) É igual à força de atrito que age sobre o veículo b) É nula c) Nunca será nula d) É desconhecida, pois há falta de dados 6. Quando um corpo está dotado de movimento retilíneo uniforme, a resultante das forças que sobre ele atuam é: a) Constante não nula. b) Nula. c) Função crescente do tempo. d) Função decrescente do tempo. e) Nada se pode afirmar. 7. Um caminhão, que tem sobre sua carroceria um caixote, arranca com determinada aceleração constante. O atrito entre o caixote e o caminhão é desprezível. Nessas condições podemos afirmar que, durante a partida: a) Em relação ao motorista, o caixote fica parado b) Em relação à estrada, o caixote fica parado c) Em relação ao motorista, o caixote escorrega para frente. d) Em relação à estrada, o caixote movimenta-se para trás 8. Um corpo de massa constante desce uma ladeira com velocidade constante. É correto afirmar que: a) Não há forças atuando no corpo. b) A aceleração da gravidade é nula no local. c) As forças atuantes são paralelas à ladeira d) As forças atuantes no corpo é nula. e) A força peso é perpendicular ao deslocamento do corpo. 09. Um corpo se desloca em movimento retilíneo uniforme ao longo de uma superfície plana sem atrito. Nesse caso,podemos afirmar que: a) A resultante das forças que atuam sobre o corpo tem a mesma direção e sentido do movimento. b) A resultante das forças que atuam sobre o corpo tem a mesma direção, porém sentido contrário ao do movimento. c) A resultante das forças que atuam sobre o corpo é nula d) Tal situação ocorrerá somente se nenhuma força atuar sobre o corpo. e) Nada se pode dizer a respeito da resultante. 10. Sob a ação de forças convenientes, um corpo executa um movimento qualquer. Apontar a proposição incorreta. É necessária uma força resultante não-nula: a) Para pôr o corpo em movimento, a partir do repouso. b) Para deter o corpo, quando em movimento. c) Para manter o corpo em movimento reto e uniforme. d) Para encurvar a trajetória,mesmo quando movimento é uniforme. e) Para alterar a velocidade. 11. Não é necessária a existência de uma força resultante atuando: a) Quando se passa do estado de repouso ao de movimento uniforme. b) Para manter o corpo em movimento retilíneo e uniforme. c) Para manter um corpo circular e uniforme. d) Para mudar a direção de um objeto sem alterar o módulo de sua velocidade. e) Em nenhum dos casos anteriores. 12. Um pára-quedista desce com velocidade constante de 4 m/s, sendo a massa do conjunto 80 kg e a aceleração da gravidade 10 m/s2, a força de resistência do ar é: a) 76kg b) 80N c) 800N d) 480N e) 48N 13. Um homem tenta levantar uma caixa de 5 kg, que está sobre uma mesa, aplicando uma força vertical de 10 N. Nessa situação, o valor da força que a mesa aplica na caixa é: 25 Nessa situação, o valor da força que a mesa aplica na caixa é: (g = 10 m/s2). a) 1N b) 5 N c) 10 N d) 40 N e) 50 N. 14. As duas forças que agem sobre uma gota de chuva,a força peso e a força devida à resistência do ar,têm a mesma direção e sentidos opostos. A partir da altura de 125 m acima do solo, estando a gota com uma velocidade de 8 m/s, essas duas forças passam a ter o mesmo módulo. A gota atinge o solo com a velocidade de: a)8m/s b) 35m/s c) 42m/s d) 50m/s 15. Uma pessoa, parada à margem de um lago congelado, cuja superfície é perfeitamente horizontal , observa um objeto em forma de disco que , em certo trecho desliza com movimento retilíneo uniforme , tendo uma de suas faces em contado com o gelo. Do ponto de vista desse observador, considerado inercial, qual das alternativas indica o melhor diagrama para representar as forças exercidas sobre o disco nesse trecho? (supõe-se a ausência total de forças dissipativas, como atrito com a pista ou com o ar). 16. (Uepa) Na parte final de seu livro Discursos e demonstrações concernentes a duas novas ciências, publicado em 1638, Galileu Galilei trata do movimento do projétil da seguinte maneira: “Suponhamos um corpo qualquer, lançado ao longo de um plano horizontal, sem atrito; sabemos... que nesse corpo se moverá indefinidamente ao longo desse mesmo plano, como o movimento uniforme e perpétuo, se tal plano for ilimitado”. O princípio físico com o qual se pode relacionar o trecho destacado acima é: a) o princípio da inércia ou Primeira Lei de Newton ; b) o princípio fundamental da Dinâmica ou Segunda Lei de Newton; c) o princípio da ação e reação ou Terceira Lei de Newton; d) a lei da gravitação universal; e)o princípio da energia cinética. 17. Uma única força atua sobre uma partícula em movimento. A partir do instante em que cessar a atuação da força, o movimento da partícula será: a)retilíneo uniformemente acelerado; b)circular uniforme; c)retilíneo uniforme; d)retilíneo uniformemente retardado; e)nulo (a partícula pára). 18. O peso de um corpo é uma grandeza física: a) que não varia com o local onde o corpo se encontra; b) cuja unidade de medida é o quilograma; c) caracterizada pela quantidade de matéria que o corpo encerra; d) que mede a intensidade da força de reação de apoio; e) cuja intensidade é o produto da massa do corpo pela aceleração da gravidade local. 19. Uma força de 1 Newton (1N) tem a ordem de grandeza do peso de: a) um homem adulto; b) uma criança recém-nascida; c) um litro de leite; d) uma xicrinha cheira de café; e) uma moeda. 20. Assinale a proposição correta: a) a massa de um corpo na Terra é menor do que na Lua; b) o peso mede a inércia de um corpo; c) peso e massa são sinônimos; d) a massa de um corpo na Terra é maior do que na Lua; e) o sistema de propulsão a jato funciona baseado no princípio de ação e reação. 21. O princípio da ação e reação explica o fato de que: a) algumas pessoas conseguem tirar a toalha de uma mesa puxando-a rapidamente, de modo que os objetos que estavam sobre a toalha permaneçam em seus lugares sobre a mesa; b) um corpo, ao ser lançado verticalmente para cima, atinge o ponto mais alto da trajetória e volta ao ponto de lançamento; c) quando atiramos uma pedra em qualquer direção no espaço, se nenhuma força atuar nela, a pedra seguirá seu movimento sempre com a mesma velocidade e na mesma direção; d) a força de atração do Sol sobre a Terra é igual, em intensidade e direção, à força de atração da Terra sobre o Sol; e) quanto maior a massa de um corpo é mais difícil movimenta-la, se está parado, e mais difícil pará-lo, se está em movimento. 22. essa pessoa exerce sobre o caixote é igual e contrária à força que o caixote exerce sobre ela. 26 Com relação a essa situação, assinale a afirmativa correta: a) A pessoa poderá mover o caixote porque aplica a força sobre o caixote antes de ele poder anular essa força; b) a pessoa poderá mover o caixote porque as forças citadas não atuam no mesmo corpo; c) a pessoa poderá mover o caixote se tiver uma massa maior do que a massa do caixote; d) a pessoa terá grande dificuldade para mover o caixote, pois nunca consegue exercer uma força sobre ele maior do que a força que esse caixote exerce sobre ela 23 - A figura mostra um vaso sobre uma mesa. A alternativa que MELHOR descreve a força representada na figura é: A) Força que o vaso faz na mesa B) Força que a mesa faz no vaso C) Força que o planeta Terra faz no vaso D) Força que o vaso faz no planeta Terra GABARITO 01 – B 02 – B 03 - Inércia 04 – C 05 – B 06 - B 07 – B 08 – D 09 - C 10 – C 11 – B 12 - C 13 – D 14 – A 15 - A 16 – A 17 – C 18 - E 19 – D 20 – E 21 - D 22 – B 23 – B SEM ATRITO 01 – Dois blocos de massas M1 = 2kg e M2 = 1kg, estão colocados sobre uma superfície plana e horizontal, sem atrito. Uma força F constante, de intensidade 3N, é aplicada a um dos blocos como mostra a figura. As forcas de contato entre os blocos têm intensidade de: a) 1,5N b) 3N c) 0,5N d) 1N e) 2N 02 – Três bloco, A, B e C, de massas mA = 5kg, mB = 3kg e mC = 2kg, respectivamente, estão dispostos conforme mostra a figura e apoiados numa Uma pessoa está empurrando um caixote. A força que superfície horizontal sem atrito. Uma força horizontal constante, de intensidade F = 50N, é aplicada ao bloco A. Determine: a) a intensidade da aceleração adquirida pelos blocos; b) a intensidade das forças trocadas por A e B; c) a intensidade das forças trocadas por B e C. 03 – Dois corpos A e B, de massas iguais a mA = 2kg e mB = 3kg, estão apoiados numa superfície horizontal perfeitamente lisa. O fio que liga os corpos pode ser considerado ideal (inextensível e de massa desprezível). A força horizontal F é constante e tem intensidade F = 10N. Determine: a) a aceleração do sistema; b) a intensidade da força de tração no fio. 04 – Dois corpos A e B, de massas iguais a mA = 2kg e mB = 4kg, estão apoiados numa superfície horizontal perfeitamente lisa. O fio que liga A a B é ideal, inextensível e de massa desprezível. A força horizontal aplicada no bloco B é constante e tem intensidade F = 12N. Determine a indicação dinamômetro ideal D. 05 – Dois blocos, A e B, de massas 2kg e 6kg, respectivamente, e ligados por um fio, estão em repouso sobre um plano horizontal. Quando puxado pra a direita pela força mostrada na figura, o conjunto adquire a aceleração de 2 m/s2. Nessas condições pode-se afirmar que o módulo da resultante das forças que atual em A e o módulo da resultante das forças que atuam bem valem, em newtons, respectivamente: a) 4 e 16 b) 16 e 16 c) 8 e 12 d) 4 e 12 e) 1 e 3 06 - No sistema sem atrito e de fio ideal da figura, o corpo B de massa 2kg desce com aceleração constante de 4 m/s2. Sabendo que a polia tem inércia desprezível, a massa do corpo A é de: (adote g = 10 m/s2): M1 M2 A B C B A A 2,0kg B 6,0kg 27 a) 4,0kg b) 3,0kg c) 2,0kg d) 1,5kg e) 1,0kg 07 – O bloco A da figura tem massa mA = 80kg e o bloco B tem massa mB = 20kg. A força F tem intensidade de 600N. Os atritos e as inércias do fio e da polia são desprezíveis. I – A aceleração do bloco B é: a) nula b) 4,0 m/s2 para baixo; c) 4,0 m/s2 para cima; d) 2,0 m/s2 para baixo; e) 2,0 m/s2 para cima. II – A intensidade da força que traciona o fio é: a) nula b) 200N c) 400N d) 600N e) nenhuma das anteriores. 8 – No sistema esquematizado na figura, não há atrito entre o corpo A e o plano horizontal em que ele se apóia. Os fios e as polias são ideais e adota- se g = 10 m/s2. A massa dos três corpos são ma = 10kg, mB = 7kg e mc = 3kg. Determine: a) a intensidade da aceleração dos três corpos; b) as intensidades das trações nos dois fios. 09 – Os corpos 1, 2 e 3, de massas respectivamente 3kg, 4kg e 1kg, estão interligados por fios ideais que passam por polias ideais como mostrada na figura. O atrito entre o corpo 2 e o apoio é desprezível, o sistema
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