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Exercícios Aulas passadas Um piloto testa um carro em uma reta longa de um autódromo. A posição do carro nessa reta, em função do tempo, está representada no gráfico. Os pontos em que a velocidade do carro é menor e maior são, respectivamente, K e M N e K M e L. N e L. N e M. ENEN 2018 a velocidade é a razão entre posição e tempo, a tangente de cada ponto indicará a velocidade. Desse modo, quanto mais inclinada a tangente, maior a velocidade. Quanto menor inclinada esta tangente, menor será a velocidade. Um piloto testa um carro em uma reta longa de um autódromo. A posição do carro nessa reta, em função do tempo, está representada no gráfico. Os pontos em que a velocidade do carro é menor e maior são, respectivamente, K e M N e K M e L. N e L. N e M. ENEN 2018 a velocidade é a razão entre posição e tempo, a tangente de cada ponto indicará a velocidade. Desse modo, quanto mais inclinada a tangente, maior a velocidade. Quanto menor inclinada esta tangente, menor será a velocidade. 01 COMPANY TABLE OF CONTENTS Rua da Passagem Os automóveis atrapalham o trânsito. Gentileza é fundamental. Não adianta esquentar a cabeça. Menos peso do pé no pedal. O trecho da música, de Lenine e Arnaldo Antunes (1999), ilustra a preocupação com o trânsito nas cidades, motivo de uma campanha publicitária de uma seguradora brasileira. Considere dois automóveis, A e B, respectivamente conduzidos por um motorista imprudente e por um motorista consciente e adepto da campanha citada. Ambos se encontram lado a lado no instante inicial t = 0 s, quando avistam um semáforo amarelo (que indica atenção, parada obrigatória ao se tornar vermelho). O movimento de A e B pode ser analisado por meio do gráfico, que representa a velocidade de cada automóvel em função do tempo. As velocidades dos veículos variam com o tempo em dois intervalos: (I) entre os instantes 10 s e 20 s; (II) entre os instantes 30 s e 40 s. De acordo com o gráfico, quais são os módulos das taxas de variação da velocidade do veículo conduzido pelo motorista imprudente, em m/s2, nos intervalos (I) e (II), respectivamente? ENEM 20XX RESOLUÇÃO: Qual é o motorista imprudente? Taxa de variação é a quantidade de vezes que a velocidade varia, quão rápido ela é. Então podemos dizer que a taxa de variação da velocidade é a aceleração a = V = (30 –10) T (20 –10) = 2,0 m/s² Intervalo I: Intervalo II: = 2,0 m/s² Antes das lombadas eletrônicas, eram pintadas faixas nas ruas para controle da velocidade dos automóveis. A velocidade era estimada com o uso de binóculos e cronômetros. O policial utilizava a relação entre a distância percorrida e o tempo gasto, para determinar a velocidade de um veículo. Cronometrava-se o tempo que um veículo levava para percorrer a distância entre duas faixas fixas, cuja distância era conhecida. A lombada eletrônica é um sistema muito preciso, porque a tecnologia elimina erros do operador. A distância entre os sensores é de 2 metros, e o tempo é medido por um circuito eletrônico. O tempo mínimo, em segundos, que o motorista deve gastar para passar pela lombada eletrônica, cujo limite é de 40 km/h, sem receber uma multa, é de Enem 20algum O trem de passageiros da Estrada de Ferro Vitória-Minas (EFVM), que circula diariamente entre a cidade de Cariacica, na Grande Vitória, e a capital mineira Belo Horizonte, está utilizando uma nova tecnologia de frenagem eletrônica. Com a tecnologia anterior, era preciso iniciar a frenagem cerca de 400 metros antes da estação. Atualmente, essa distância caiu para 250 metros, o que proporciona redução no tempo de viagem. Considerando uma velocidade de 72 km/h, qual o módulo da diferença entre as acelerações de frenagem depois e antes da adoção dessa tecnologia? 0,08m/s^2 0,30m/s2 1,10m/s2 1,60m/s2 3,90m/s2 17,4m 2,90m 14,0 m 14,5m 15,0m Um motorista que atende a uma chamada de celular é levado à desatenção, aumentando a possibilidade de acidentes ocorrerem em razão do aumento de seu tempo de reação. Considere dois motoristas, o primeiro atento e o segundo utilizando o celular enquanto dirige. Eles aceleram seus carros inicialmente a 1,00 m/s2. Em resposta a uma emergência, freiam com uma desaceleração igual a 5,00 m/s2. O motorista atento aciona o freio à velocidade de 14,0 m/s, enquanto o desatento, em situação análoga, leva 1,00 segundo a mais para iniciar a frenagem. Que distância o motorista desatento percorre a mais do que o motorista atento, até a parada total dos carros? ENEM 2017 Em uma colisão frontal entre dois automóveis, a força que o cinto de segurança exerce sobre o tórax e abdômen do motorista pode causar lesões graves nos órgãos internos. Pensando na segurança do seu produto, um fabricante de automóveis realizou testes em cinco modelos diferentes de cinto. Os testes simularam uma colisão de 0,30 segundo de duração, e os bonecos que representavam os ocupantes foram equipados com acelerômetros. Esse equipamento registra o módulo da desaceleração do boneco em função do tempo. Os parâmetros como massa dos bonecos, dimensões dos cintos e velocidade imediatamente antes e após o impacto foram os mesmos para todos os testes. O resultado final obtido está no gráfico de aceleração por tempo Qual modelo de cinto oferece menor risco de lesão interna ao motorista? Projéteis Aceleração da gravidade – queda Livre Dizemos que um corpo está em queda livre quando, abandonamos ele de uma determinada altura. Nós falamos que a resistência do ar é desprezível. Queda livre O valor aproximado da aceleração da gravidade terrestre no nível do mar é de g= 9,8 m/s² Aceleração da gravidade – queda Livre Exemplo : Calcule o tempo que um brinquedo em forma de Planeta, que caia do alto da torre Eiffel, leva para atingir o solo. Considere Desprezível a resistência do ar. Admita que a maquina não seja lançada e a gravidade local seja 9,8m/s². A altura da torre Eiffel é de 324m. Queda livre S= S°+V°xT+aT² 2 Resolução: Aceleração da gravidade – queda Livre Queda livre 0= 324+ 0.T - 9,8T² 2 0= 324+ 0.T – 4,9T² T= 8,13s A velocidade da maquina ao atingir o chão também pode ser determinada: a= 9,8m/s², v°=0 V = V° + aT V = 0 + 9,8 . 8,13 V = 79,674m/s Lançamento na Vertical O lançamento vertical é um movimento unidimensional no qual se desconsidera o atrito com o ar. O movimento descrito pelo projétil é retardado pela aceleração da gravidade até que ele atinja a sua altura máxima. Após essa altura, o movimento passa a ser descrito como uma queda livre. Lançamento vertical Altura máxima Lugar onde jogam Saturno Queda livre vy é a velocidade final atingida pelo projétil para um dado instante de tempo t. A velocidade inicial v0y é a velocidade com que o projétil é lançado As alturas final e inicial do lançamento são chamadas, respectivamente, de y e y0 g é a aceleração da gravidade no local do lançamento Função horária da velocidade Por meio da equação acima, podemos determinar o tempo de subida do projétil. Função horária da posição Essa equação permite encontrar em qual altura (y) um projétil estará em um determinado instante de tempo (t). O lançamento vertical é um movimento unidimensional no qual se desconsidera o atrito com o ar. O movimento descrito pelo projétil é retardado pela aceleração da gravidade até que ele atinja a sua altura máxima. Após essa altura, o movimento passa a ser descrito como uma queda livre. Lançamento vertical Altura máxima Lugar onde jogam Saturno Queda livre Lançamento na Horizontal É importante observar que a velocidade inicial na direção vertical é igual a zero,pois no início da queda o móvel não tem movimento vertical.