Lista UA 8_Movimento Retilíneo conceitos básicos de posição e deslocamento

Prévia do material em texto

Lista de exercícios (UA 08): Movimento Retilíneo: conceitos básicos de posição e 
deslocamento. 
 Profª. Dra. Maria Elenice dos Santos 
 
(QUESTÃO 01) Ao se estudar cinemática escalar torna-se necessário entender conceitos tais como 
movimento e posição. São coisas que acontecem diariamente em nosso cotidiano, mas que na 
maioria das vezes passa despercebido e é entender a diferença entre deslocamento e distância 
percorrida. 
 Define-se deslocamento como a medida, em linha reta, entre um ponto de partida e um 
ponto de chegada de certa partícula. O deslocamento independe da trajetória percorrida e, neste 
caso, o que de fato importa é apenas a posição inicial e a posição final do corpo em estudo. 
 O deslocamento é uma grandeza vetorial e sendo representado por um vetor tem origem no 
ponto de partida e sua extremidade será o seu ponto de chegada. Complete a seguinte afirmação: o 
deslocamento trata-se de: 
a) Um escalar que indica a distância entre dois pontos. 
b) Um vetor que indica a distância e a orientação de um ponto em relação a outro. 
c) Uma medida de volume. 
d) O mesmo que a distância percorrida entre dois pontos. 
e) Um vetor perpendicular à reta que liga dois pontos. 
 
Resposta: Letra B. 
 
Resolução: O deslocamento de uma partícula é calculado com base em entes vetoriais que deverão conter 
sua origem coincidente com a origem do referencial e sua extremidade em dois pontos do espaço que 
contém a origem e a extremidade do vetor deslocamento. Nesse sentido, o deslocamento trata-se de uma 
grandeza vetorial. Em outras palavras, o deslocamento trat-se de um vetor que indica a distância e a 
orientação de um ponto do espaço em relação a outro. 
 
 (QUESTÃO 02) A distância percorrida constitui a medida sobre a trajetória descrita em um movimento e 
seu valor depende da trajetória. Já o deslocamento é a medida da linha reta que une a posição inicial e a 
posição final e seu valor só depende destas posições, não depende da trajetória. Quando um corpo descreve 
um movimento retilíneo, sem inversão de sentido, a distância percorrida coincide com o valor do 
deslocamento. Para qual das situações abaixo a distância percorrida é igual ao módulo do deslocamento? 
 
a) Um atleta correndo em uma pista oval. 
b) Um carrinho de montanha-russa subindo e descendo duas vezes. 
c) Um caminhão viajando 4,0 quilômetros para Oeste, parando e, em seguida, viajando mais 2,0 
quilômetros para Oeste. 
d) Uma bola subindo e descendo depois de ter sido atirada verticalmente para cima. 
e) Uma bola na ponta de uma corda descrevendo uma circunferência em um plano vertical. 
 
Resposta: Letra B. 
 
Resolução: Para que a distância percorrida, que é uma grandeza escalar, possa ser igual ao deslocamento, 
que é uma grandeza vetorial, é necessário que a trajetória a ser percorrida seja retilínea, sem mudança do 
ponto de vista vetorial. Nesse aspecto, a única alternativa plausível seria aquela que mostra um caminhão 
deslocando-se para Oeste em uma primeira etapa do deslocamento e, em seguida, sem mudar o sentido e a 
orientação do seu deslocamento percorrer mais uma etapa da trajetória. 
 
(QUESTÃO 03) O vetor deslocamento, ou deslocamento vetorial, entre dois instantes são conceitos 
fundamentais na Mecânica Clássica. O deslocamento vetorial pode ser representado por um vetor d e pode 
ser definido entre dois instantes quaisquer ditos t1 e t2, sendo P1 e P2 dois vetores com origem na origem do 
referencial adotado e extremidades em P1 e P2, respectivamente. Assim, o vetor d terá origem P1 e 
extremidade P2. De outra forma, o deslocamento vetorial é definido como a diferença entre os vetores 
posição. 
 Ao nos referirmos aos conceitos de deslocamento escalar e vetorial, teremos as seguintes relações: 
 Todo deslocamento escalar é dependente da forma da trajetória. 
 Todo deslocamento vetorial é independente da forma da trajetória. 
 Toda variação de espaço ou deslocamento escalar é medido no percurso da trajetória, e com isso, este 
irá depender da forma da trajetória. 
 Como o deslocamento vetorial não depende da forma da trajetória, este irá servir somente para a 
posição inicial de P1 e para a posição final de P2. 
 
Complete a afirmação que segue. O vetor deslocamento: 
a) Aponta da posição final do objeto para a posição inicial. 
b) É sempre tangente à trajetória do objeto. 
c) Tem um módulo igual à distância percorrida pelo objeto da posição inicial à posição final. 
d) Pode ser medido em metros por segundo. 
e) Aponta da posição inicial do objeto para a posição final. 
 
Resposta: Letra E. 
 
Resolução: Como está descrito no próprio enunciado, o vetor deslocamento é um ente vetorial, por ser tal, 
necessita que se definam seu módulo, sua direção e seu sentido. Assim, em termos vetoriais, o vetor 
deslocamento tem, para representa-lo, um vetor que aponta da sua posição inicial para sua posição final. 
 
(QUESTÃO 04) A Cinemática é a parte da Mecânica que estuda os movimentos sem se preocupar com 
suas origens. Alguns conceitos de Cinemática são fundamentais para uma correta compreensão de 
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/mecanica.htm
fenômenos físicos e o pleno entendimento da forma de se construir o raciocínio necessário para a resolução 
de problemas. 
 Neste tipo de estudo faz-se necessário adotar o que chamamos referencial. Um exemplo: podemos 
imaginar que os passageiros no interior de um veículo automotor e tomando o referido veículo por 
referencial, estarão em repouso. No entanto, tomando um ponto fixo fora do carro, todos os passageiros 
estarão em movimento. 
 A partir da concepção de referencial, pode-se entender que movimento e repouso são conceitos 
relativos, uma vez que o que está em movimento para um observador em determinado referencial poderá 
estar em repouso para outro observador e vice-versa. Uma partícula move-se ao longo do eixo x de um 
referencial cartesiano, do ponto inicial xi até o ponto final xf. Dos pares de valores abaixo para as 
coordenadas dos pontos inicial e final, qual está associado a um deslocamento negativo? 
 
a) xi = 4,0 m, xf = 6,0 m. 
b) xi = - 4,0 m, xf = - 8,0 m. 
c) xi = - 4,0 m, xf = 2,0 m. 
d) xi = 4,0 m, xf = - 2,0 m. 
e) xi = - 4,0 m, xf = 6,0 m. 
 
Resposta: Letra B. 
 
Resolução: Para caracterizar um deslocamento é necessário conhecer seu módulo e, em relação a um 
referencial, definir sua direção e sentido. Com base no plano cartesiano mostrado verifica-se que, para uma 
partícula movendo-se sobre o eixo das abscissas (eixo x), esta poderá deslocar-se em sentido positivo e 
negativo referente ao eixo. Para que o deslocamento possa ser interpretado como negativo, a partícula 
deverá mover-se da direta para a esquerda (em relação ao eixo das abscissas), o que apenas é contemplado 
na alternativa (b), sendo que o móvel vai da posição de – 4,0 m para a posição de – 8,0 m. 
 
 
 
(QUESTÃO 05) O que denominamos de ponto material é considerado um corpo com qualquer tamanho ou 
forma e que tem por objetivo representar um objeto qualquer independente das suas dimensões. Corpo é 
definido como uma quantidade limitada de matéria. Assim, todo corpo possui dimensões, porém, muitas 
vezes estas não são levadas em consideração porque são de tamanhos desprezíveis em relação às distâncias 
envolvidas em certos casos. Qualquer corpo pode ser considerado um ponto material, dependendo da 
comparação que se faça. Já o conceito de corpo extenso define-se para corpos cujo tamanho depende das 
dimensões do objeto, ou seja, é um conceito contrário ao do ponto material. 
 Em que circunstâncias um objeto pode ser tratado como se toda a sua massa estivesse concentrada 
em um único ponto? 
a) Se as dimensões do objeto forem desprezíveis. 
b) Em qualquer circunstância. 
c) Apenas se o objeto estiver se movendo com aceleração constante. 
d) Apenas se todas as partes do objeto estiverem se movendo na mesma direção e com a mesma 
velocidade.e) Nenhuma das respostas acima. 
 
Resposta: Letra D. 
 
Resolução: Geralmente, a efeito de estudo, na cinemática que é o ramo da mecânica que apenas preocupa-
se em estudar os movimentos e não sua causa, não se leva em consideração as dimensões e forma dos 
objetos em estudo, tomando-os como ponto material. No entanto, isso só é possível se nos acercarmos de 
que todos os pontos do referido objeto estarão movendo-se na mesma direção, mesmo sentido e com a 
mesma velocidade.