Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1. (Ita 2011) Um problema clássico da cinemática considera objetos que, a partir de certo instante, se movem conjuntamente com velocidade de módulo constante a partir dos vértices de um polígono regular, cada qual apontando a posição instantânea do objeto vizinho em movimento. A figura mostra a configuração desse movimento múltiplo no caso de um hexágono regular. Considere que o hexágono tinha 10,0 m de lado no instante inicial e que os objetos se movimentam com velocidade de modulo constante de 2,00 m/s. Após quanto tempo estes se encontrarão e qual deverá ser a distância percorrida por cada um dos seis objetos? a) 5,8 s e 11,5 m b) 11,5 s e 5,8 m c) 10,0 s e 20,0 m d) 20,0 s e 10,0 m e) 20,0 s e 40,0 m 2. (Ita 2009) Um barco leva 10 horas para subir e 4 horas para descer um mesmo trecho do rio Amazonas, mantendo constante o módulo de sua velocidade em relação à água. Quanto tempo o barco leva para descer esse trecho com os motores desligados? a) 14 horas e 30 minutos b) 13 horas e 20 minutos c) 7 horas e 20 minutos d) 10 horas e) Não é possível resolver porque não foi dada a distância percorrida pelo barco. 3. (Ita 2009) Na figura, um ciclista percorre o trecho AB com velocidade escalar média de 22,5 km/h e, em seguida, o trecho BC de 3,00 km de extensão. No retorno, ao passar em B, verifica ser de 20,0 km/h sua velocidade escalar média no percurso então percorrido, ABCB. Finalmente, ele chega em A perfazendo todo o percurso de ida e volta em 1,00 h, com velocidade escalar média de 24,0 km/h. Assinale o módulo v do vetor velocidade média referente ao percurso ABCB. a) v = 12,0 km/h b) v = 12,00 km/h c) v = 20,0 km/h d) v = 20, 00 km/h e) v = 36, 0 km/h 4. (Ufms 2006) Um carro move-se com velocidade constante de 60 km/h. Começa a chover e o motorista observa que as gotas de água da chuva caem formando um ângulo de 30° com a vertical. Considerando que, em relação à Terra, as gotas caem verticalmente, qual a velocidade em que as gotas de água caem em relação ao carro? a) 30 3 km/h. b) 60 km/h. c) 120 km/h. d) 30 km/h. e) nenhuma das respostas anteriores. 5. (Uerj 2006) Um barco percorre seu trajeto de descida de um rio, a favor da correnteza, com a velocidade de 2m/s em relação à água. Na subida, contra a correnteza, retornando ao ponto de partida, sua velocidade é de 8 m/s, também em relação à água. Considere que: - o barco navegue sempre em linha reta e na direção da correnteza; - a velocidade da correnteza seja sempre constante; - a soma dos tempos de descida e de subida do barco seja igual a 10 min. Assim, a maior distância, em metros, que o barco pode percorrer, neste intervalo de tempo, é igual a: a) 1.250 b) 1.500 c) 1.750 d) 2.000 6. (Uerj 2003) Pardal é a denominação popular do dispositivo óptico-eletrônico utilizado para fotografar veículos que superam um determinado limite estabelecido de velocidade V. Em um trecho retilíneo de uma estrada, um pardal é colocado formando um ângulo è com a direção da velocidade do carro, como indica a figura a seguir. Suponha que o pardal tenha sido calibrado para registrar velocidades superiores a V, quando o ângulo è = 0°. A velocidade v do veículo, que acarretará o registro da infração pelo pardal, com relação à velocidade padrão V, será de: a) V sen è. b) V cos è. c) V senθ . d) V cosθ . 7. (Pucmg 1999) A figura mostra uma montagem em que uma moeda rola sobre a régua A, partindo da posição mostrada na figura, "empurrada" pela régua B, sem que haja deslizamento dela em relação a qualquer uma das réguas. Quando a moeda estiver na posição "2 cm" em relação à régua A, a régua B terá percorrido, em relação à mesma régua A: a) 2 cm b) 1 cm c) 4 cm d) 6 cm e) 3 cm 8. (ITA-SP) Um barco, com motor em regime constante, desce um trecho de um rio em 2,0 horas e sobe o mesmo trecho em 4,0 horas. Quanto tempo levara o barco para percorrer o mesmo trecho, rio abaixo, com o motor desligado? a. 3,5 horas b. 6,0 horas c. 8,0 horas d. 4,0 horas e. 4,5 horas Gabarito: Resposta da questão 1: [C] Dados: R = L = 10,0 m; v = 2,00 m/s. Como a velocidade vetorial instantânea de cada objeto tem módulo constante e está sempre apontando a posição do objeto vizinho, como mostrado na figura dada, esses objetos descreverão trajetórias que vão se fechando, de modo que eles ocupem sempre os vértices de hexágonos de lado cada vez menor (Fig 1), até que ocorra o colapso (encontros) no centro da circunferência circunscrita a cada um desses hexágonos. A Fig 3 mostra um detalhe de um desses objetos no instante inicial. A velocidade do objeto está decomposta nas direções tangencial ( ) v tv e radial ( )r v v . Como os objetos estão sempre nos vértices de um hexágono, essas componentes têm módulos constantes, sendo: vr = v cos 60° = 2,00 1 2 vr = 1,00 m/s. vt = v sen 60° = 2,00 3 2 vt = 1,00 3 m/s. Se o encontro ocorre no centro da circunferência circunscrita, cada objeto percorrerá radialmente a distância igual ao raio da circunscrita (R) no instante inicial, com a velocidade radial ( )r v v e se encontrarão após um intervalo de tempo t. Assim: r R 10,0 v 1,00 t 10,0 t t = = = s. Se cada objeto tem velocidade constante, em módulo, a distância percorrida por cada um dos seis objetos será: D = v t = 2,00 (10,0) D = 20,0 m. Resposta da questão 2: [B] Como todos os movimentos são realizados com velocidade constante tem-se v = S/t Identificando a velocidade do barco em relação à água como v e a velocidade das águas do rio como u temos: Na subida com o motor ligado v – u = S/10 → 10.v – 10.u = S Na descida com o motor ligado v + u = S/4 → 4.v + 4.u = S Em função de S temos: 40.v – 40.u = 4.S 40.v + 40.u = 10.S Somadas as expressões 80.v = 14.S → v = 14. S 80 4.v + 4.u = S → 4. 14. S 80 + 4.u = S → 14. S 20 + 4.u = S → 4.u = S – 14. S 20 = 6. S 20 → u = 6. S 80 Na descida com o motor desligado: u = S/T → T = S/u = S 6. S 80 = 80 6 = 13h20 min Resposta da questão 3: [A] Considerando o deslocamento em todo o trajeto S = v.t = 24.1 = 24 km A distância AB pode ser calculada da seguinte forma: S = 2.AB + 2.BC → S/2 = AB + BC → AB = S/2 – BC = 24 2 – 3 = 12 – 3 = 9 km Cálculo do tempo total gasto no trecho ABCB v = S/t → t = S/v = ( ) 9 6 20 + = 15 20 = 0,75 h O módulo da velocidade vetorial média é 9 0,75 = 12 km/h Resposta da questão 4: [C] Resposta da questão 5: [B] Resposta da questão 6: [D] Resposta da questão 7: [C] Resposta da questão 8: [C]
Compartilhar