Física. FísicaSUMÁRIO. Pré-vestibular 3 a Série do Ensino Médio. Física 1 - Atividade III. Física 2 - Atividade III. Física 3 - Atividade III

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1 Física Física 1 - Atividade III MÓDULO 1: Introdução à cinemática escalar SI Potências de 10 Notação Científica Conversão de unidades Cinemática escalar: conceitos básicos Velocidade escalar média MÓDULO 2: Movimento uniforme Movimento Uniforme MÓDULO 3: Aceleração escalar e MUV FísicaSUMÁRIO Aceleração escalar média Classificação de um movimento MUV Movimento Uniformemente Variado Movimentos verticais MÓDULO 4: Gráficos da cinemática escalar Gráficos do MU e do MUV Física 2 - Atividade III MÓDULO 1: Análise gráfica (I) Função afim (função do primeiro grau) e derivada de uma função Derivada de uma função MÓDULO 2: Análise gráfica (II) Função quadrática MÓDULO 3: Introdução à eletrostática Carga elétrica e processos de eletrização Física 3 - Atividade III MÓDULO 1: Introdução à óptica geométrica Óptica geométrica: conceitos básicos Princípios da óptica geométrica MÓDULO 2: Reflexão da luz Reflexão da luz Espelhos planos MÓDULO 3: Refração da luz (I) Refração da luz Índice de refração Lei de Snell Pré-vestibular 3 a Série do Ensino Médio

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3 Física 1 Módulo 1: Introdução à cinemática escalar ATIVIDADE III 1. (UNESP) Mapas topográficos da Terra são de grande importância para as mais diferentes atividades, tais como navegação, desenvolvimento de pesquisas ou uso adequado do solo. Recentemente, a preocupação com o aquecimento global fez dos mapas topográficos das geleiras o foco de atenção de ambientalistas e pesquisadores. O levantamento topográfico pode ser feito com grande precisão utilizando os dados coletados por altímetros em satélites. O princípio é simples e consiste em registrar o tempo decorrido entre o instante em que um pulso de laser é emitido em direção à superfície da Terra e o instante em que ele retorna ao satélite, depois de refletido pela superfície na Terra. Considere que o tempo decorrido entre a emissão e a recepção do pulso de laser, quando emitido sobre uma região ao nível do mar, seja de s. Se a velocidade do laser for igual a m/s, calcule a altura, em relação ao nível do mar, de uma montanha de gelo sobre a qual um pulso de laser incide e retorna ao satélite após 17, s. 2. (UERJ) Ao se deslocar do Rio de Janeiro a Porto Alegre, um avião percorre essa distância com velocidade média v no primeiro 1/9 do trajeto e 2v no trecho restante. A velocidade média do avião no percurso total foi igual a: a) 9/5 v. b) 8/5 v. c) 5/3 v. d) 5/4 v. 5. (UFPR) Em uma partida de futebol, durante um lance normal, um jogador localizado no ponto A chuta uma bola rateira com velocidade de 90 km/h em direção a um canto inferior da trave, conforme ilustrado na figura a seguir, que não está representada em escala. Suponha que a bola se desloque em linha reta e com velocidade constante. a) Calcule o tempo necessário, em segundos, para a bola atingir o ponto B. b) Supondo que o goleiro esteja com as mãos próximas ao corpo, e que no instante do chute ele esteja parado no centro do gol (ponto C), calcule a velocidade média que suas mãos devem atingir, ao saltar em direção ao ponto B, de modo a desviar a bola, para que não seja marcado o gol. Expresse a velocidade em km/h. 3. (UFMG) Você faz determinado percurso entre duas cidades em t horas, de automóvel, se a sua velocidade escalar média for de 75 km/h. Se você fizesse esta viagem a uma velocidade escalar média de 100 km/h, qual seria a redução no tempo de viajem? 4. (UFV) A viação No Leito do Asfalto faz a linha entre duas cidades que distam 800 km uma da outra. Por questão de segurança, foram determinadas duas paradas obrigatórias para o revezamento dos motoristas. O primeiro trecho da viagem corresponde a 40% de todo o trajeto e o segundo trecho, a 55% do restante. Calcule: a) A distância que é percorrida no primeiro trecho da viagem. b) A distância que é percorrida no segundo trecho da viagem. c) O tempo de percurso do terceiro trecho, caso o motorista mantenha uma velocidade média de 90 km/h. 3

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5 FÍSICA 1 - MÓDULO 1 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS ORIENTAÇÕES DE ESTUDO VELOCIDADE ESCALAR MÉDIA: clássicas Atividade III Exercícios 1, 3 e 5. VELOCIDADE ESCALAR MÉDIA: questões com trechos Atividade III Exercícios 2 e 4. 5

6 FÍSICA 1 - MÓDULO 1 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS GABARITOS FÍSICA 1 - MÓDULO 1 ATIVIDADE III m. 2. Alternativa A 3. 25%. 4. a) 320 km. b) 264 km. c) 2,4 h. 5. a) 2,0 s. b) 6,588 km/h. 6

7 Física 1 Módulo 2: Movimento Uniforme ATIVIDADE III 1. (FUVEST) Um automóvel e um ônibus trafegam em uma estrada plana, mantendo velocidades constantes em torno de 100 km/h e 75 km/h, respectivamente. Os dois veículos passam lado a lado em um posto de pedágio. Quarenta minutos depois, nessa mesma estrada, o motorista do ônibus vê o automóvel ultrapassá-lo. Ele supõe, então, que o automóvel deve ter realizado, nesse período, uma parada com duração aproximada de: a) 4 minutos. b) 7 minutos. c) 10 minutos. d) 15 minutos. e) 25 minutos. 2. (FUVEST) João está parado em um posto de gasolina quando vê o carro de seu amigo, passando por um ponto P, na estrada, a 60 km/h. Pretendendo alcançá-lo, João parte com seu carro e passa pelo mesmo ponto P, depois de 4 minutos, já a 80 km/h. Considere que ambos dirigem com velocidades escalares constantes. Medindo o tempo, a partir de sua passagem pelo ponto P, João deverá alcançar seu amigo, aproximadamente, em: a) 4 min. b) 10 min. c) 12 min. d) 15 min. e) 20 min. 4. (UNESP) Um lavrador sai de casa às 9h, dirigindo-se para a cidade, a fim de regularizar a situação fiscal de seu sítio, deslocando-se a pé, com movimento praticamente uniforme de velocidade escalar 5 km/h. Meia hora depois, seu filho percebe que o pai esqueceu os documentos necessários para a regularização. Sai então de bicicleta, ao longo da mesma estrada, a fim de alcançá-lo, mantendo uma velocidade constante de 30 km/ h. Supondo que o pai não note a falta dos documentos e continue na mesma velocidade, a que horas o filho irá encontrá-lo? 5. (FGV) Um atirador dispara um projétil com velocidade escalar praticamente constante e igual a 200 m/s sobre um alvo situado a uma distância d. Ele ouve o impacto do projétil no alvo, 2,7 segundos depois do disparo. Considerando-se a velocidade escalar do som no ar constante e igual a 340 m/s, qual o valor da distância d? 6. (UNESP) A distância entre uma moto e um automóvel num dado instante é 100 km. Admita que eles se deslocam ao longo de uma mesma estrada, um de encontro ao outro, com movimentos uniformes de velocidades escalares de valores absolutos mostradas na ilustração abaixo. 3. (UFTM) Duas velas, uma x de 17 cm e outra y de 22 cm de altura, têm espessuras diferentes e queimam com velocidades constantes de 1,0 cm/h e 3,0 cm/h, respectivamente. Baseando-se no que foi enunciado, responda: a) Qual o módulo da velocidade da moto em relação ao automóvel? b) Ao fim de quanto tempo irá ocorrer o encontro? Se estas velas forem acesas simultaneamente às 20 h, elas terão o mesmo tamanho às: a) 20 h 15 min. b) 21 h 30 min. c) 21 h 45 min. d) 22 h 00 min. e) 22 h 30 min. 7. (CESGRANRIO) Um trem sai da estação de uma cidade, em percurso retilíneo, com velocidade escalar constante e igual a 50 km/h. Quanto tempo depois de sua partida deverá sair, da mesma estação, um segundo trem com velocidade constante de 75 km/h para alcança-lo a 120 km da cidade? a) 25 min. b) 48 min. c) 96 min. d) 144 min. e) 288 min. 7

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9 FÍSICA 1 - MÓDULO 2 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS ORIENTAÇÕES DE ESTUDO MOVIMENTO UNIFORME: MOVIMENTOS COM VELOCIDADE ESCALAR CONSTANTE Atividade III - Exercício 5. MOVIMENTO UNIFORME: ENCONTROS E ULTRAPASSAGENS Atividade III - Exercícios 1 até 4, 6 e 7. 9

10 FÍSICA 1 - MÓDULO 2 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS GABARITOS FÍSICA 1 - MÓDULO 2 ATIVIDADE III 1. Alternativa C 2. Alternativa C 3. Alternativa E 4. 9h 36min m. 6. a) 200 km/h. b) 0,5 h. 7. Alternativa B 10

11 Física 1 Módulo 3: Aceleração escalar e MUV ATIVIDADE III 1. (UFSC) Numa via com neblina, dois automóveis encontramse frente a frente quando estão a 200 m um do outro, com velocidades opostas de 72 km/h e 108 km/h. Nesse momento, começam a frear com desacelerações constantes de módulos iguais a 4,0 m/s 2 e 5,0 m/s 2, respectivamente. Considerando a situação descrita, assinale a(s) proposição (ões) correta(s). 01. A velocidade relativa entre os automóveis no momento que eles começam a frear é 50 m/s. 02. Os automóveis sofrerão uma colisão após 4,0 s. 04. O automóvel que que movia a 72 km/h pára após 5,0 s e percorre durante sua desaceleração uma distância de 50 m. 08. Não deverá ocorrer colisão entre os automóveis e no momento em que ambos param, um se encontra a 60 m do outro. 16. A velocidade escalar média do automóvel que se encontrava a 108 km/h desde o instante em que começa sua desaceleração até o instante que pára é de 15 m/s. 2. (VUNESP) Os dois registros fotográficos apresentados foram obtidos com uma máquina fotográfica de repetição montada sobre um tripé, capaz de disparar o obturador, tracionar o rolo de filme para uma nova exposição e disparar novamente, em intervalos de tempo de 1 s entre uma fotografia e outra. A placa do ponto de ônibus e o hidrante estão distantes 3 m um do outro. 3. (UNICAMP) Em muitas praças de pedágio de rodovias existe um sistema que permite a abertura automática da cancela. Ao se aproximar, um veículo munido de um dispositivo apropriado é capaz de trocar sinais eletromagnéticos com outro dispositivo na cancela. Ao receber os sinais, a cancela abre-se automaticamente e o veículo é identificado para posterior cobrança. Para as perguntas a seguir, desconsidere o tamanho do veículo. a) Um veículo aproxima-se da praça de pedágio a 40 km/h. A cancela recebe os sinais quando o veículo se encontra a 50 m de distância. Qual é o tempo disponível para a completa abertura da cancela? b) O motorista percebe que a cancela não abriu e aciona os freios exatamente quando o veículo se encontra a 40 m da mesma, imprimindo uma desaceleração de módulo constante. Qual deve ser o valor dessa desaceleração para que o veículo pare exatamente na cancela? 4. (VUNESP-UFTM) Para uma boa pescaria, além de um bom local e boas iscas, é fundamental, também, usar equipamentos adequados. Com a finalidade de facilitar o arremesso da isca e possibilitar maior força de tração depois da fisgada, muitos pescadores utilizam carretilhas, que consistem num carretel onde a linha de pesca é enrolada, e numa manivela que faz o carretel girar. Uma característica importante numa carretilha é a velocidade de giro que, em geral, vem impressa no equipamento com números representados, por exemplo, assim: 4:1, ou seja, com uma volta na manivela, o carretel gira quatro vezes. Analise as afirmações seguintes, sobre o movimento realizado pelo ônibus: I. O deslocamento foi de 3 m. II. O movimento foi acelerado. III. A velocidade média foi de 3 m/s. IV. A distância efetivamente percorrida foi de 3 m. Com base somente nas informações dadas, é possível assegurar o contido em: a) I e III, apenas. d) I, II e III, apenas. b) I e IV, apenas. e) II, III e IV, apenas. c) II e IV, apenas. Considere que um pescador, depois de fisgar um peixe e retirálo da água, mantenha a vara de pescar em repouso e, para trazê-lo para seu barco, esteja girando a manivela de sua carretilha, que tem velocidade de giro 4:1, com uma frequência constante de 4 Hz. a) Admitindo que o peixe fisgado esteja subindo verticalmente, e que o carretel com a linha enrolada tenha a forma de um cilindro com 3 cm de raio, determine a velocidade escalar de subida do peixe. Adote π = 3 e considere desprezível a espessura da linha de pesca. b) Suponha que, para infelicidade do pescador, durante o movimento de subida o peixe escape do anzol e, caindo verticalmente, atinja a água com velocidade escalar de 6 m/s. 11

12 Desprezando a resistência do ar e adotando g = 10 m/s 2, determine, em relação ao nível da água, a máxima altura atingida pelo peixe, enquanto estava subindo. 5. (UFSC) No momento em que acende a luz verde de um semáforo, uma moto e um carro iniciam seus movimentos, com acelerações constantes e de mesma direção e sentido. A variação de velocidade da moto é de 0,5 m/s e a do carro é de 1,0 m/ s, em cada segundo, até atingirem as velocidades de 30 m/s e 20 m/s, respectivamente, quando, então, seguem o percurso em movimento retilíneo uniforme. Considerando a situação descrita, assinale a(s) proposição(ões) correta(s). 01. A velocidade média da moto, nos primeiros 80 s, é de 20,5 m/s. 02. Após 60 s em movimento, o carro está 200 m à frente da moto. 04. A moto ultrapassa o carro a m do semáforo. 08. A ultrapassagem do carro pela moto ocorre 75 s após ambos arrancarem no semáforo. 16. O movimento da moto é acelerado e o do carro é retilíneo uniforme, 50 s após iniciarem seus movimentos s após o início de seus movimentos, o carro e a moto têm a mesma velocidade. 6. (VUNESP-UNESP) Uma composição de metrô deslocava-se com a velocidade máxima permitida de 72 km/h, para que fosse cumprido o horário estabelecido para a chegada à estação A. Por questão de conforto e segurança dos passageiros, a aceleração (e desaceleração) máxima permitida, em módulo, é 0,8 m/s 2. Experiente, o condutor começou a desaceleração constante no momento exato e conseguiu parar a composição corretamente na estação A, no horário esperado. Depois de esperar o desembarque e o embarque dos passageiros, partiu em direção à estação B, a próxima parada, distante 800 m da estação A. Para percorrer esse trecho em tempo mínimo, impôs à composição a aceleração e desaceleração máximas permitidas, mas obedeceu a velocidade máxima permitida. Utilizando as informações apresentadas, e considerando que a aceleração e a desaceleração em todos os casos foram constantes, calcule: a) a distância que separava o trem da estação A, no momento em que o condutor começou a desacelerar a composição; b) o tempo gasto para ir da estação A até a B. 7. (EFEI/MG) Em uma estrada de pista única um carro de 4,0 m de comprimento, cuja velocidade tem módulo igual a 22 m/s, quer ultrapassar um caminhão longo, de 28 m, que está com velocidade constante de módulo igual a 10 m/s. O motorista do carro inicia a ultrapassagem quando a frente do caminhão encontra-se a 50 m da ponte. Supondo-se que o carro faça a ultrapassagem com uma aceleração máxima de módulo igual a 4,0 m/s 2, calcule: a) o tempo que ele leva para ultrapassar o caminhão; b) a distância percorrida durante a ultrapassagem. O carro consegue fazer a ultrapassagem antes de entrar na ponte? 8. (UFPR) Em uma prova internacional de ciclismo, dois dos ciclistas, um francês e, separado por uma distância de 15 m à sua frente, um inglês, se movimentam com velocidades iguais e constantes de módulo 22 m/s. Considere agora que o representante brasileiro na prova, ao ultrapassar o ciclista francês, possui uma velocidade constante de módulo 24 m/s e inicia uma aceleração constante de módulo 0,4 m/s 2, com o objetivo de ultrapassar o ciclista inglês e ganhar a prova. No instante em que ele ultrapassa o ciclista francês, faltam ainda 200 m para a linha de chegada. Com base nesses dados e admitindo que o ciclista inglês, ao ser ultrapassado pelo brasileiro, mantenha constantes as características do seu movimento, assinale a alternativa correta para o tempo gasto pelo ciclista brasileiro para ultrapassar o ciclista inglês e ganhar a corrida. a) 1 s. d) 4 s. b) 2 s. e) 5 s. c) 3 s. 9. (FGV-RJ) Suponha, num problema hipotético, que um boneco no formato de um homem é solto, a partir do repouso, do topo de um edifício de 202,0 m de altura, sobre um colchão de ar de 2,0 m de espessura apoiado no solo, como ilustrado na figura abaixo. Considere g a aceleração da gravidade terrestre e despreze o efeito da resistência do ar. Se a espessura do colchão vale 0,5 m quando o boneco atingir o repouso, o valor da desaceleração que o boneco sofre vale: a) 133,3 g. b) 1,2 g. c) 5,0 g. d) 2,0 g. e) 266,6 g. 10. (EFOA) Um trem de 160 m de comprimento está parado, com a frente da locomotiva colocada exatamente no início de uma ponte de 200 m de comprimento, num trecho de via férrea retilíneo. Num determinado instante, o trem começa a atravessar a ponte com aceleração escalar de módulo 0,80 m/s 2, que se mantém constante até que ele atravesse completamente a ponte. a) Qual a velocidade escalar do trem no instante em que ele abandona completamente a ponte? b) Qual o tempo gasto pelo trem para atravessar completamente a ponte? 12

13 11. (PROVÃO/MEC) Numa prática experimental com objetivo de estudar um movimento retilíneo, utiliza-se um trilho de ar, dispositivo que torna o atrito desprezível. Um carrinho desliza sobre o trilho, puxado por um fio que passa por uma roldana muito leve, preso a uma carga que cai verticalmente. Para registrar as posições e os tempos, prende-se ao carro uma fita de papel que passa por um marcador de tempo, dispositivo que faz marcas na fita a intervalos de tempo regulares. A figura que segue representa um pedaço de fita obtido num ensaio experimental com esse equipamento, junto a uma régua graduada em centímetros, com divisões em milímetros. a) Em quanto tempo ele atinge a velocidade do som? b) Qual a distância percorrida pelo pára-quedista nesse intervalo de tempo? 15. (PUCRJ) Um objeto em repouso é largado do alto de um prédio de altura H e leva um intervalo de tempo T segundos para chegar ao chão. O mesmo objeto largado de H/4 chega ao chão num intervalo de tempo t = (T 3,0) segundos, ou seja, 3,0 segundos a menos que o objeto largado do alto. Despreze os atritos e considere g = 10 m/s 2. a) Calcule o valor de T. b) Calcule o valor de H. Sabendo-se que o marcador de tempo estava regulado para efetuar 10 marcações por segundo, um provável valor para a aceleração escalar média do carrinho, em cm/s 2, é mais próxima de: a) 980. d) 80. b) 640. e) 40. c) (UNICAMP) Uma atração que está se tornando muito popular nos parques de diversão consiste em uma plataforma que despenca, a partir do repouso, em queda livre de uma altura de 75 m. Quando a plataforma se encontra 30 m acima do solo, ela passa a ser freada por uma força constante e atinge o repouso quando chega ao solo. Use g = 10 m/s 2. a) Qual é o valor absoluto da aceleração da plataforma durante a queda livre? b) Qual é a velocidade da plataforma quando o freio é acionado? c) Qual é o valor da desaceleração necessária para imobilizar a plataforma? 13. (MACKENZIE) A lâmpada do teto de um elevador se desprende quando este sobe com aceleração constante de 2,50 m/s 2. Sabendo que a lâmpada atinge o piso do elevador em 0,60 s, a distância entre o teto e o piso é de: Dado: aceleração gravitacional g = 10 m/s 2. a) 1,90 m. d) 2,45 m. b) 2,00 m. e) 2,50 m. c) 2,25 m. 16. (UFSC) Uma partícula eletrizada é lançada no interior de um campo elétrico uniforme e descreve uma trajetória retilínea cujo movimento é matematicamente descrito pela equação horária dos espaços, em unidades do SI, s = 2,0t 2 16t (válida para t 0). Julgue as afirmações a seguir e em seguida dê como resposta a soma dos números associados às afirmações corretas. 01. A partícula foi lançada num ponto adotado como origem da trajetória. 02. A partícula encontra-se parada no instante 4,0 s. 04. A velocidade escalar da partícula no instante t = 5,0 s é igual a 4,0 m/s. 08. A partícula descreve, no instante t = 5,0 s, um movimento progressivo e acelerado. 16. Na origem dos tempos o movimento é progressivo. 17. (UNIFESP)Três bolinhas idênticas, são lançadas na vertical, lado a lado e em sequência, a partir do solo horizontal, com a mesma velocidade inicial, de módulo igual a 15 m/s para cima. Um segundo após o lançamento da primeira, a segunda bolinha é lançada. A terceira bolinha é lançada no instante em que a primeira, ao retornar, toca o solo. 14. (UFRJ) Um pára-quedista radical pretende atingir a velocidade do som. Para isso seu plano é saltar de um balão estacionário na alta atmosfera, equipado com roupas pressurizadas. Como nesta altitude o ar é muito rarefeito, a força de resistência do ar é desprezível. Suponha que a velocidade inicial do pára-quedista, em relação balão, seja nula e que a aceleração gravitacional tenha módulo igual a 10 m/s 2. A velocidade do som nessa altitude tem módulo igual a 300 m/s. Considerando g = 10 m/s 2 e que os efeitos da resistência do ar ao movimento podem ser desprezados, determine a) a altura máxima (h max ) atingida pela primeira bolinha e o instante de lançamento da terceira bolinha. b) o instante e a altura H, indicada na figura, em que a primeira e a segunda bolinha se cruzam. 13

14 18. (UFJF) Uma bolinha de aço é abandonada de uma altura de 8,0 m em relação ao solo. No mesmo instante, uma segunda bolinha, idêntica a primeira, é lançada verticalmente do solo para cima. As duas bolinhas chegam ao chão simultaneamente. Qual a altura máxima atingida pela segunda bolinha? Dado: g = 10 m/s 2. a) 1,0 m. d) 5,0 m. b) 2,0 m. e) 8,0 m. c) 4,0 m. 14

15 FÍSICA 1 - MÓDULO 3 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS ORIENTAÇÕES DE ESTUDO QUESTÕES GERAIS DE MUV Atividade III Exercícios 1, 2, 3, 5, 6, 11 e 16. QUESTÕES DE ENCONTROS, TRAVESSIAS DE PONTES E TÚ- NEIS E ULTRAPASSAGENS DE MÓVEIS EM MUV Atividade III Exercícios 7, 8 e 10. MOVIMENTOS VERTICAIS COM ACELERAÇÃO GRAVITACIONAL CONSTANTE (MUV) Atividade III Exercícios 4, 9, 12, 13, 14, 15 e

16 FÍSICA 1 - MÓDULO 3 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS GABARITOS FÍSICA 1 - MÓDULO 3 ATIVIDADE III 1. Somatória = Alternativa A 3. a) 4,5 s. b) 1,54 m/s a) 2,88 m/s. b) 1,8 m. 5. Somatória = a) 250 m. b) 65 s. 7. a) 2,0 s. b) 52 m; sim. 8. Alternativa E 9. Alternativa A 10. a) 24 m/s. b) 30 s. 11. Alternativa E 12. a) 10 m/s 2. b) 30 m/s. c) 15 m/s Alternativa C 14. a) 30 s. b) m. 15. a) 6,0 s. b) 180 m. 16. Somatória = a) 11,25 m e 3,0 s. b) 2,0 s e 10 m. 18. Alternativa B 16

17 Física 1 Módulo 4: Gráficos da cinemática escalar ATIVIDADE III 1. (VUNESP-UFTM) No momento em que irá imprimir um texto, a cabeça de impressão de uma impressora de jato de tinta parte de sua posição de descanso, iniciando o processo de vai e vem em que é capaz de imprimir linhas de um lado para outro e viceversa. Os momentos de aceleração e desaceleração da cabeça de impressão são tão rápidos que podem ser considerados instantâneos, conforme representado no gráfico. e) Saí de casa sem destino estava apenas com vontade de andar. Após ter dado umas dez voltas na quadra, cansei e resolvi entrar novamente em casa. 3. (UFPG) Um corpo que se movimenta numa trajetória retilínea tem sua velocidade escalar variando com o tempo conforme o gráfico abaixo. Assinale o que for correto. Uma vez que a largura de uma linha que está sendo impressa é de 16 cm, o valor absoluto da velocidade da cabeça de impressão, v, em m/s, é a) 0,09. d) 0,64. b) 0,18. e) 1,28. c) 0, (UFPR) Assinale a alternativa que apresenta a história que melhor se adapta ao gráfico. a) Assim que saí de casa lembrei que deveria ter enviado um documento para um cliente por . Resolvi voltar e cumprir essa tarefa. Aproveitei para responder mais algumas mensagens e, quando me dei conta, já havia passado mais de uma hora. Saí apressada e tomei um táxi para o escritório. b) Saí de casa e quando vi o ônibus parado no ponto corri para pegá-lo. Infelizmente o motorista não me viu e partiu. Após esperar algum tempo no ponto, resolvi voltar para casa e chamar um táxi. Passado algum tempo, o táxi me pegou na porta de casa e me deixou no escritório. c) Eu tinha acabado de sair de casa quando tocou o celular e parei para atendê-lo. Era meu chefe, dizendo que eu estava atrasado para uma reunião. Minha sorte é que nesse momento estava passando um táxi. Acenei para ele e poucos minutos depois eu já estava no escritório. d) Tinha acabado de sair de casa quando o pneu furou. Desci do carro, troquei o pneu e finalmente pude ir para o trabalho. I. A aceleração do corpo no trecho AB tem módulo igual a 4 m/s 2. II. No trecho BC, a distância percorrida pelo corpo é 200 m e sua aceleração é nula. III. A distância total percorrida pelo corpo no trecho AD é igual a m. IV. No trecho CD, a aceleração do corpo tem módulo igual a 1,5 m/s 2. V. A velocidade escalar média do corpo no trecho AC é, aproximadamente, igual a 46,7 m/s. 4. (UFPR) Para melhor compreender um resultado experimental, quase sempre é conveniente a construção de um gráfico com os dados obtidos. A tabela abaixo contém os dados da velocidade v de um carrinho em movimento retilíneo, em diferentes instantes t, obtidos num experimento de mecânica. a) Com os dados da tabela acima, faça um gráfico com t(s) representado no eixo x e v(m/s) representado no eixo y. b) Com base no gráfico do item (a), descreva o movimento do carrinho. 17

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19 FÍSICA 1 - MÓDULO 4 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS ORIENTAÇÕES DE ESTUDO MU: GRÁFICOS DOS ESPAÇOS Atividade I Exercícios x até xx GRÁFICOS DOS ESPAÇOS Atividade III Exercício 2. GRÁFICOS DA VELOCIDADE Atividade III Exercícios 1, 3 e 4. 19

20 FÍSICA 1 - MÓDULO 4 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS FÍSICA 1 - MÓDULO 4 GABARITOS 1. Alternativa C 2. Alternativa B 3. São verdadeiras: (I), (II), (IV) e (V). 4. a) Vide gráfico abaixo: ATIVIDADE III b) Progressivo uniforme entre os instantes 0 e 4 s; progressivo uniformemente retardado entre os instantes 4 s e 8 s; retrógrado uniformemente acelerado entre os instantes 8 s e 12 s; retrógrado uniforme entre os instantes 12 s e 16 s e, finalmente, retrógrado uniformemente retardado entre os instantes 16 s e 20 s. 20

21 Física 2 Módulo 1: Análise gráfica (I) ATIVIDADE III 1. Determine a função afim f(x) = ax + b, sabendo-se que f(1) = 5 e f( 3) = (VUNESP) Uma empreiteira, para construir uma ciclovia, cobra uma taxa fixa e outra que varia de acordo com o número de quilômetros a ser construído. O gráfico a seguir representa o custo da obra, em milhares de reais, em função dos quilômetros a serem construídos. 2. Os espaços s de uma partícula que se desloca sobre uma trajetória retilínea, em função do tempo t, são dados pela função afim s(t) = at + b, em unidades do Sistema Internacional (SI). Sabendo-se que s(1) = 10 m e s(3) = 20 m, quais os valores de a e b e como fica a expressão dessa lei horária? 3. (PUCMG) A função linear R(t) = at + b expressa o rendimento R, em milhares de reais, de certa aplicação. O tempo t é contado em meses, R(1) = 1 e R(2) = 1. Nessas condições, o rendimento obtido nessa aplicação, em quatro meses, é um valor igual a a) R$ 1 000,00. b) R$ 2 000,00. c) R$ 3 000,00. d) R$ 4 000,00. e) R$ 5 000, (UFV-MG) Uma função f é dada por f(x) = ax + b, em que a e b são números reais. Se f( 1) = 3 e f(1) = 1, o valor de f(3) é igual a a) 5. b) 3. c) 2. d) 0. e) (UNAMA PA) O gráfico abaixo representa o custo (C), em reais, na fabricação de x unidades de um determinado produto. Nessas condições, para se produzirem 25 unidades desse produtos serão gastos a) R$ 60,00. b) R$ 72,00. c) R$ 75,00. d) R$ 80,00. e) R$ 100,00. Uma determinada ciclovia a ser construída, terá 10 km de extensão. Qual será o custo dessa obra? 7. (FGV) A um mês de uma competição, um atleta de 75 kg é submetido a um treinamento específico para aumento de massa muscular, em que se anunciam ganhos de 180 g por dia. Suponha que isso realmente ocorra. Encontre uma lei que relaciona o peso do atleta P, em kg, em função do número de dias de treinamento N. (VUNESP) O texto abaixo refere-se as questões 8 e 9. Medições realizadas mostram que a temperatura no interior da terra aumenta, aproximadamente, 3 C a cada 100 m de profundidade. Num certo local, a 100 m de profundidade, a temperatura é de 25 C. Nessas condições, podemos afirmar que: 8. A temperatura a m de profundidade é: a) 70 C. b) 45 C. c) 42 C. d) 60 C. e) 67 C. 9. Encontrando-se uma fonte de água mineral a 46 C, a profundidade dela será igual a: a) 700 m. b) 600 m. c) 800 m. d) 900 m. e) 500 m. 21

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23 FÍSICA 2 - MÓDULO 1 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS ORIENTAÇÕES DE ESTUDO FUNÇÃO AFIM (FUNÇÃO DO PRIMEIRO GRAU) Atividade III Exercícios 1 até 9. 23

24 FÍSICA 2 - MÓDULO 1 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS GABARITOS FÍSICA 2 - MÓDULO 1 ATIVIDADE III 1. f(x) = 3x a = 5 e b = 5; s(t) = 5t + 5 (SI). 3. Alternativa E 4. Alternativa A 5. Alternativa D 6. R$ , P = 0,18N + 75 (em que P é medido em kg e N em dias). 8. Alternativa E 9. Alternativa C 24

25 Física 2 Módulo 2: Análise gráfica (II) ATIVIDADE III 1. Suponha que o gráfico de uma função quadrática intercepte o eixo das abscissas em ( 2;0) e (8;0) e o eixo das ordenadas em (0;32), encontre a expressão dessa função. 2. O lucro mensal L de uma pequena malharia, em R$, obtido com a venda de x camisetas, é dado pela função quadrática L(x) = 0,005x x Qual o número de camisetas que devem ser vendidas para que o lucro obtido seja máximo e qual é esse lucro? 6. Um garoto ao lançar uma pedra para cima, observou que sua trajetória era dada pela função h(x) = x 2 + 4x + 20, em que h é a altura, medida em metros a partir do solo, e x o deslocamento horizontal, medido também em metros. De que altura essa pedra foi lançada e qual a altura máxima que ela conseguiu atingir? 7. Um projétil é atirado de um canhão. A trajetória que o projétil descreve é uma parábola de equação y = 0,1x x (em que x e y são medidos em metros). a) Determine, em metros, a altura máxima y máx atingida pelo projétil. b) Calcule, em metros, o alcance do disparo. 3. (UNICAMP) A água que está esguichando de um bocal mantido horizontalmente a uma altura 4,0 metros acima do solo, plano e horizontal, descreve uma curva parabólica com o vértice no bocal. Se a corrente de água desce 1,0 m, medido na vertical, nos primeiros 10,0 m de movimento horizontal, a que distância horizontal do bocal irá atingir o solo? 4. Projéteis são disparados por uma peça de artilharia em um solo plano e horizontal. Cada um dos projéteis descreve uma parábola dada pela função quadrática h(x) = 480x 8x 2, em que h é a altura e x o deslocamento horizontal, ambos medidos em metros, depois do lançamento. Qual a altura máxima atingida pelos projéteis e que distância do local do disparo eles atingem o solo? 5. Uma bola de basquete é arremessada por um jogador para o alto, percorrendo uma trajetória descrita pela função quadrática h(x) = 2x x, em que h é a altura e x o deslocamento horizontal da bola, ambos medidos em metros. 8. O lucro L de uma empresa pela venda diária de x peças, é dado pela função: L(x) = x x 40. A alternativa que indica a quantidade de peças que devem ser vendidas diariamente para que o lucro seja máximo é a) 2 peças. b) 3 peças. c) 7 peças. d) 10 peças. e) 14 peças. 9. O vértice da parábola y = x x + 5 tem coordenadas dada por a) (2, 9). b) (5, 1). c) ( 1, 5). d) (0, 0). O enunciado abaixo refere-se as questões 10 e 11. Um corpo lançado do solo verticalmente para cima tem sua altura h em função do tempo t dada pela função quadrática f(t) = 40t 5t 2, em que a altura h = f(t) é dada em metros e o tempo t é dado em segundos. 10. O tempo que o corpo levou para atingir a altura máxima é de a) 2 segundos. b) 3 segundos. c) 8 segundos. d) 4 segundos. e) 1 segundo. Qual foi a altura máxima atingida por esta bola? a) 3 m. b) 6 m. c) 9 m. d) 18 m. e) 36 m. 11. A altura máxima atingida pelo corpo foi de a) 80 metros. b) 40 metros. c) 60 metros. d) 30 metros. e) 50 metros. 25

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27 FÍSICA 2 - MÓDULO 2 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS ORIENTAÇÕES DE ESTUDO FUNÇÃO QUADRÁTICA Atividade III Exercícios 1 até 8. NOTAS DE ESTUDO: NOTA 1: Observando o vértice da parábola, temos que o valor de uma função f(x) = ax 2 + bx + c é máximo (ou mínimo) quando x é igual a média aritmética das raízes, ou seja, quando x = b/2a. Então, para determinarmos o ponto máximo ou o ponto mínimo de uma função do segundo grau basta calcularmos as coordenadas x V e y V do vértice da parábola. O ponto máximo e o ponto mínimo podem ser atribuídos a várias situações, tais como: (I) Física: lançamento de projéteis; (II) Biologia: na análise do processo de fotossíntese; (III)Administração: lucros e prejuízos. NOTA 2: É importante notarmos que: (I) se a > 0, a parábola possui concavidade voltada para cima e possui um ponto mínimo; (II) se a < 0, a parábola possui concavidade voltada para baixo e possui um ponto máximo. 27

28 FÍSICA 2 - MÓDULO 2 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS GABARITOS FÍSICA 2 - MÓDULO 2 ATIVIDADE III 1. y = 2x x camisetas e R$ 7 200,00, respectivamente m m e 60 m, respectivamente. 5. Alternativa D m e 24 m, respectivamente. 7. a) 562,5 m. b) 150 m. 8. Alternativa C 9. Alternativa A 10. Alternativa D 11. Alternativa A 28

29 Física 2 Módulo 3: Introdução à eletrostática ATIVIDADE III 1. (MACKENZIE) Duas pequenas esferas metálicas idênticas, E 1 e E 2, são utilizadas numa experiência de Eletrostática. A esfera E 1 está inicialmente neutra e a esfera E 2, eletrizada positivamente com a carga 4, C. As duas esferas são colocadas em contato e em seguida afastadas novamente uma da outra. Sendo a carga de um elétron igual a 1, C e a de um próton igual a +1, C, podemos dizer que: a) a esfera E 2 recebeu 1, prótons da esfera E 1. b) a esfera E 2 recebeu 3, prótons da esfera E 1. c) a esfera E 2 recebeu 1, elétrons da esfera E 1. d) a esfera E 2 recebeu 3, elétrons da esfera E 1. e) a esfera E 2 pode ter recebido 3, elétrons da esfera E 1, como também pode ter cedido 3, prótons à esfera E (UFMG) Uma estudante observou que, ao colocar sobre uma mesa horizontal três pêndulos eletrostáticos idênticos, equidistantes entre si, como se cada um ocupasse o vértice de um triângulo eqüilátero, as esferas dos pêndulos se atraíram mutuamente. Sendo as três esferas metálicas, a estudante poderia concluir corretamente que: a) as três esferas estavam eletrizadas com cargas de mesmo sinal. b) duas esferas estavam eletrizadas com cargas de mesmo sinal e uma com carga de sinal oposto. c) duas esferas estavam eletrizadas com cargas de mesmo sinal e uma neutra. d) duas esferas estavam eletrizadas com cargas de sinais opostos e uma neutra. 3. (FATEC) Três esferas condutoras idênticas A, B e C estão sobre tripés isolantes. A esfera A tem inicialmente carga elétrica de 6, C, enquanto B e C estão neutras. Encostam-se as esferas A e B até o equilíbrio eletrostático e separam-se as esferas. Após isso, o procedimento é repetido, desta feita com as esferas B e C. Sendo a carga elementar 1, C, o número total de elétrons que, nessas duas operações, passam de uma esfera a outra é a) 1, d) 4, b) 2, e) 8, c) 3, (UFSC) Uma placa de vidro eletrizada com carga positiva é mantida próxima a uma barra metálica isolada e carregada com carga +q, conforme mostra a figura abaixo. É correto afirmar que: 01. se a barra for conectada ao solo por um fio condutor, a placa de vidro for afastada e, a seguir, a ligação com o solo for desfeita, a barra ficará carregada negativamente. 02. se a barra for conectada ao solo por um fio condutor e, a seguir, for desconectada, novamente, com a placa de vidro mantida próxima, a placa de vidro ficará neutra. 04. se a placa de vidro atrair um pequeno pedaço de cortiça suspenso por um fio isolante, pode-se concluir que a carga da cortiça é necessariamente negativa. 08. se a placa de vidro repelir um pequeno pedaço de cortiça suspenso por um fio isolante, pode-se concluir que a carga da cortiça é necessariamente positiva. 16. nas condições expressas na figura, a carga +q da barra metálica distribui-se uniformemente sobre toda a superfície externa da barra. 5. (UFPA) Um corpo A, eletricamente positivo, eletriza um corpo B, metálico, que estava inicialmente neutro e ligado à Terra através de um fio condutor, por indução eletrostática. Nessas condições, pode-se afirmar que o corpo B ficou eletricamente: a) positivo, pois prótons da Terra são absorvidos pelo corpo; b) positivo, pois elétrons do corpo foram para a Terra; c) negativo, pois prótons do corpo foram para a Terra; d) negativo, pois elétrons da Terra são absorvidos pelo corpo; e) negativo, pois prótons da Terra são absorvidos pelo corpo. 6. (UFF) A figura ao lado representa quatro esferas metálicas idênticas penduradas por fios isolantes elétricos. O arranjo está num ambiente seco e as esferas estão inicialmente em contato umas com as outras. A esfera 1 é, então, carregada com uma carga elétrica +Q. Escolha a opção que representa a configuração do sistema depois de atingido o equilíbrio. a) b) 29

30 c) d) e) 8. (UFMG) Duas esferas metálicas idênticas, uma carregada com carga elétrica negativa e a outra eletricamente descarregada, estão montadas sobre suportes isolantes. Na situação inicial, mostrada na figura I, as esferas estão separadas uma da outra. Em seguida, as esferas são colocadas em contato, como se vê na figura II. As esferas são, então, afastadas uma da outra, como mostrado na figura III. 7. (UFRN) Uma nuvem eletricamente carregada induz cargas na região imediatamente abaixo dela, e essa região, por sua vez, também se eletriza. A figura que melhor representa a distribuição de cargas no interior da nuvem e na região imediatamente abaixo desta é: a) Figura I Figura II Figura III Considerando-se as situações representadas nas figuras I e III, é correto afirmar que, a) em I, as esferas se atraem e em III, elas se repelem. b) em I, as esferas se repelem e, em III, elas se atraem. c) em I, não há força entre as esferas. d) em III, não há força entre as esferas. 9. (EFOMM) Observe a figura a seguir. b) Duas esferas condutoras, A e B, idênticas e ligadas por um cabo rígido isolante, estão em repouso sobre uma superfície isolante de atrito desprezível, como indica a figura acima. Se a esfera A for carregada com carga +Q, a esfera B mantida neutra, e em seguida o cabo isolante removido, qual das opções abaixo, que expõe uma sequência de três fotos consecutivas, melhor descreve o que ocorrerá com as esferas? a) d) c) b) e) c) d) 30

31 FÍSICA 2 - MÓDULO 3 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS ORIENTAÇÕES DE ESTUDO ELETRIZAÇÃO POR CONTATO Atividade III Exercícios 1, 3, 6 e 8. ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO Atividade III Exercícios 4, 5 e 7. ELETROSCÓPIOS E QUESTÕES GERAIS DE ELETRIZAÇÃO Atividade III Exercícios 2 e 9. 31

32 FÍSICA 2 - MÓDULO 3 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS GABARITOS FÍSICA 2 - MÓDULO 3 ATIVIDADE III 1. Alternativa C 2. Alternativa D 3. Alternativa C 4. Somatória = 8 5. Alternativa D 6. Alternativa C 7. Alternativa C 8. Alternativa A 9. Alternativa B 32

33 Física 3 Módulo 1: Introdução à óptica geométrica ATIVIDADE III 1. (FUVEST) Uma determinada montagem óptica é composta por um anteparo, uma máscara com furo triangular e três lâmpadas, L 1, L 2 e L 3, conforme a figura abaixo. L 1 e L 3 são pequenas lâmpadas de lanterna e L 2, uma lâmpada com filamento extenso e linear, mas pequena nas outras dimensões. No esquema, apresenta-se a imagem projetada no anteparo com apenas L 1 acesa. 3. (VUNESP-UFTM) Numa manhã de céu claro, uma pessoa percebeu que às 9 h os raios solares incidiram na região, fazendo um ângulo de 45 com a horizontal e que um prédio de altura H projetou no solo horizontal uma sombra de comprimento A. Às 10 h, os raios incidiram fazendo um ângulo de 60 com a horizontal, e a sombra projetada pelo prédio mediu B. Considerando que o movimento aparente do Sol seja uniforme, que tg 45 = 1 e tg 60 = 1,7 e que A + B = 27 m, determine: a) a altura H do edifício. b) em que horário, nesse mesmo dia e local, os raios solares incidiram, pela manhã, fazendo um ângulo de 30 com a horizontal; 4. Pinhole (do inglês, buraco de agulha) é o nome dado à técnica que irá permitir que o fenômeno fotográfico se dê em um ambiente sem a presença de lentes (componente das máquinas fotográficas convencionais). O esboço que melhor representa o anteparo iluminado pelas três lâmpadas acesas é: a) d) b) e) c) 2. (FUVEST) Astrônomos observaram que a nossa galáxia, a Via Láctea, está a 2, anos-luz de Andrômeda, a galáxia mais próxima da nossa. Com base nessa informação, estudantes em uma sala de aula afirmaram o seguinte: I. A distância entre as galáxias Via Láctea e Andrômeda é de 2,5 milhões de km. II. A distância entre as galáxias Via Láctea e Andrômeda é maior que km. III. A luz proveniente de Andrômeda leva 2,5 milhões de anos para chegar à Via Láctea. Dado: 1 ano tem aproximadamente s. Está correto apenas o que se afirma em a) I. d) I e III. b) II. e) II e III. c) III. Um furo é o que permite a formação da imagem em um recipiente ou espaço vedados da luz. A projeção de imagens por este método é uma lei física, e já é conhecida pelo homem desde a antiguidade. Antes do advento da fotografia (séc. XIX), as projeções pinhole eram instrumento científico de visua-lização de eclipses e no estudo das estrelas; nas artes, as imagens pinhole serviam de molde para os pintores paisagistas. Baseando-se no texto acima, responda: Um aparelho fotográfico rudimentar é constituído de uma câmara escura com um orifício em uma face e um anteparo fosco na face oposta. Um objeto luminoso de altura H encontra-se a 2,0 m do orifício do aparelho e sua imagem no anteparo é cinco vezes menor que seu tamanho natural. Qual a profundidade desse aparelho fotográfico (distância entre o anteparo fosco e o orifício)? 5. (FEI) Uma câmara escura de orifício fornece a imagem de um prédio, a qual se apresenta com altura de 5 cm. Aumentandose de 100 m a distância do prédio à câmara, a imagem se reduz para 4 cm de altura. Qual é a distância entre o prédio e a câmara, na primeira posição? a) 100 m. d) 400 m. b) 200 m. e) 500 m. c) 300 m. 33

34 6. (VUNESP-UNESP) O tamanho da imagem de um prédio, projetada na parte posterior de uma câmara escura, é 6,0 cm. Após afastar a câmara mais 50 m do prédio, observa-se que o tamanho da imagem foi reduzido para 2,0 cm. a) Usando a mesma câmara, qual seria o tamanho da imagem se a distância entre a câmara e o prédio dobrasse em relação à distância inicial, quando o tamanho da imagem era de 6,0 cm? b) Qual é a distância inicial entre o prédio e a câmara? 9. (UEL) Em um dia ensolarado, você observa a sombra de uma torre projetada no chão e resolve fazer uma estimativa da altura da mesma. Qual das alternativas apresentadas abaixo lista as grandezas necessárias para que você calcule a altura da torre? 7. (VUNESP) A 1 metro da parte frontal de uma câmara escura de orifício, uma vela de comprimento 20 cm projeta na parede oposta da câmara uma imagem de 4 cm de altura. A câmara permite que a parede onde é projetada a imagem seja movida, aproximando-se ou afastando-se do orifício. Se o mesmo objeto for colocado a 50 cm do orifício, para que a imagem obtida no fundo da câmara tenha o mesmo tamanho da anterior, 4 cm, a distância que deve ser deslocado o fundo da câmara, relativamente à sua posição original, em cm, é de a) 50. b) 40. c) 20. d) 10. e) 5. a) A distância entre você e a torre, o comprimento da sua sombra projetada no chão e o comprimento da sombra da torre projetada no chão. b) A distância entre a Terra e o Sol e o ângulo da elevação do Sol em relação à linha do horizonte. c) A distância entre a Terra e o Sol e o comprimento da sombra da torre projetada no chão. d) A sua altura, o comprimento de sua sombra projetada no chão e o comprimento da sombra da torre projetada no chão. e) O comprimento da sua sombra projetada no chão, a distância entre a Terra e o Sol, bem como a distância entre você e a torre. 10. (UFPR) Em uma rua, um ônibus com 12 m de comprimento e 3 m de altura está parado a 5 m de distância da base de um semáforo, o qual está a 5 m do chão. Atrás do ônibus pára um carro, cujo motorista tem os olhos a 1 m do chão e a 2 m da parte frontal do carro, conforme indica a figura abaixo. Determine a menor distância (d) que o carro pode ficar do ônibus de modo que o motorista possa enxergar o semáforo inteiro. 8. (MACKENZIE) Uma câmara escura de orifício sanfonada produz uma imagem de 5,0 cm de comprimento de um objeto posicionado a uma distância d do orifício (vide figura abaixo). a) 15,0 m. d) 15,5 m. b) 14,5 m. e) 14,0 m. c) 13,5 m. Se o objeto for colocado a uma distância 2d do orifício da câmara e a largura L da mesma for reduzida à metade, a nova imagem terá um comprimento, em cm, de: a) 1,00. b) 1,25. c) 1,50. d) 1,75. e) 2, (UFOP) Imagine uma nave espacial, futurista, viajando a uma velocidade constante v = 2c/3 em que c = m/s é a velocidade da luz. Suponha ainda que o piloto dessa nave resolva apostar uma corrida, a essa velocidade, com um feixe de luz emitido daqui da Terra em direção à nave. Podemos dizer que o valor da velocidade do feixe de luz (v) em relação ao piloto da nave é: a) v = 1c/3. c) v = c. b) v = 1c/3. d) v = 0. 34

35 FÍSICA 3 - MÓDULO 1 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS ORIENTAÇÕES DE ESTUDO CONCEITOS INICIAIS, VELOCIDADE DA LUZ E ANO-LUZ Atividade III Exercícios 2, 10 e 11 FORMAÇÃO DE SOMBRAS E PENUMBRAS Atividade III Exercícios 1, 3 e 9. CÂMARA ESCURA DE ORIFÍCIO Atividade III Exercícios 4 até 8. 35

36 FÍSICA 3 - MÓDULO 1 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS GABARITOS FÍSICA 3 - MÓDULO 1 ATIVIDADE III 1. Alternativa D 2. Alternativa E 3. a) 17 m. b) 8 h cm. 5. Alternativa D 6. a) 3 cm. b) 25 m. 7. Alternativa D 8. Alternativa B 9. Alternativa D 10. Alternativa A 11. Alternativa C 36

37 Física 3 Módulo 2: Reflexão da luz ATIVIDADE III 4. (UEL) Quando Joãozinho media 90 cm, seu pai colocou em seu quarto um espelho plano de 90 cm, rente ao chão. Agora 1. (VUNESP) Olhando para um espelho plano de 10 cm de altura, colocado a 0,5 m dos olhos, percebe-se que a imagem de uma árvore cobre exatamente o espelho. Sabe-se que o espelho está a 39,5 m da árvore. a) A que distância dos olhos encontra-se a imagem da árvore, conjugada pelo espelho plano? b) Qual a altura da árvore? 2. (UEM) Um raio de luz incide verticalmente sobre um espelho plano que faz um ângulo de 10 com um plano horizontal. Pode-se afirmar que: a) o raio refletido também é vertical. b) o raio refletido forma um ângulo de 5 com o raio incidente. c) o ângulo entre o raio refletido e o raio incidente é de 20. d) o raio refletido forma um ângulo de 10 com o raio incidente. e) o ângulo de incidência e o ângulo de reflexão são ambos iguais a 5. ele cresceu, já mede 1,40 m. Olhando para o espelho, estando em pé a sua frente, qual a porcentagem aproximada de sua altura que Joãozinho vê refletida no espelho? Considere que a distância dos olhos de Joãozinho ao solo é de 130 cm. 5. (VUNESP) Desejando quebrar aquele malfadado espelho, sempre distorcendo a imagem de seu rosto, o homem impulsiona uma marreta em sua direção. 3. (VUNESP) Um dia, um cão, carregando um osso na boca, ia atravessando uma ponte. Olhando para baixo, viu sua própria imagem refletida na água. Pensando ver outro cão, cobiçoulhe logo o osso que este tinha na boca, e pôs-se a latir. Mal, porém, abriu a boca, seu próprio osso caiu na água e perdeuse para sempre. (Fábula de Esopo) a) Copie a figura seguinte em seu caderno de respostas. Do ponto de vista de um observador que pudesse enxergar os dois meios ópticos, ar e água, produza um esquema de raios de luz que conduzem à imagem do osso, destacando os raios incidentes e refletidos, seus ângulos e as normais, que indicarão a localização da imagem dos pontos A e B. b) Admita 10,0 m/s 2 o valor da aceleração da gravidade e que a resistência do ar ao movimento de queda do osso é desprezível. Se o osso largado pelo cachorro atingiu a superfície da água em 0,4 s, determine a distância que separava o osso de sua imagem, no momento em que se iniciou a queda do osso. a) Determine a velocidade de aproximação entre objeto (marreta) e sua imagem, sabendo que a velocidade da marreta, relativamente ao espelho plano, é 3 m/s. b) Quando, diante de um espelho plano disposto verticalmente, observando nossa imagem, nos afastamos do mesmo, o que devemos esperar quanto ao tamanho da imagem vista? Justifique sua resposta por meio de um esquema que apresente um objeto (próximo e afastado do espelho) e suas respectivas imagens, o espelho plano, o chão e os raios de luz que permitem traçar a imagem do objeto colocado diante do espelho. 6. (UNICAMP) Um ponto luminoso executa um movimento retilíneo uniforme, com velocidade de módulo v P = 2 m/s, ao longo do eixo Ox de um sistema de referência. Um espelho plano, perpendicular ao eixo Ox, está em movimento de translação uniforme, na direção do eixo Ox, com velocidade de módulo v E = 3 m/s. Determine a velocidade da imagem conjugada pelo espelho, do ponto luminoso, em relação ao eixo Ox, nos seguintes casos: a) v P e v E têm o sentido de Ox positivo; b) v P tem o sentido de Ox positivo e v E, negativo. 37

38 7. (UFAL) Entre dois espelhos planos, perpendiculares entre si, coloca-se um objeto P a 1,5 cm de um deles e a 2,0 cm do outro, como representa a figura ao lado. O número de imagens que se obtém e a distância do objeto à imagem mais afastada, em cm, valem, respectivamente: a) 2 e 3. d) 3 e 4. b) 2 e 4. e) 3 e 5. c) 2 e (UERJ) As superfícies refletoras de dois espelhos planos, E 1 e E 2, formam um ângulo α. O valor numérico deste ângulo corresponde a quatro vezes o número de imagens formadas. Determine o valor de α. 9. (VUNESP-UFTM) Para compor uma foto publicitária de ração animal, um fotógrafo necessita de 12 cachorros e 6 gatos. No momento da elaboração da foto, percebe que só dispõe de 2 cachorros, 1 gato e dois espelhos planos. Para obter o resultado desejado, é preciso que o fotógrafo coloque os cachorros e o gato entre os dois espelhos planos que devem formar entre si um ângulo de: a) 90. b) 75. c) 60. d) 45. e)

39 FÍSICA 3 - MÓDULO 2 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS ORIENTAÇÕES DE ESTUDO ESPELHOS PLANOS: PROPRIEDADES BÁSICAS, CONSTRU- ÇÃO DE IMAGENS E TRAÇADO DE RAIOS REFLETIDOS Atividade III Exercícios 1 até 4. ASSOCIAÇÃO DE ESPELHOS PLANOS Atividade III Exercícios 7, 8 e 9. TRANSLAÇÃO DOS OBJETOS E DOS ESPELHOS PLANOS Atividade III Exercícios 5 e 6. 39