2. (Uerj 2015) Em uma pista de competição, quatro carrinhos elétricos, numerados de I a IV, são movimentados de acordo com o gráfico v t a seguir.

Transcrição

1 1. (Ufg 2013) Baseado nas propriedades ondulatórias de transmissão e reflexão, as ondas de ultrassom podem ser empregadas para medir a espessura de vasos sanguíneos. A figura a seguir representa um exame de ultrassonografia obtido de um homem adulto, onde os pulsos representam os ecos provenientes das reflexões nas paredes anterior e posterior da artéria carótida. Suponha que a velocidade de propagação do ultrassom seja de m/s. Nesse sentido, a espessura e a função dessa artéria são, respectivamente: a) 1,05 cm transportar sangue da aorta para a cabeça. b) 1,05 cm transportar sangue dos pulmões para o coração. c) 1,20 cm transportar sangue dos pulmões para o coração. d) 2,10 cm transportar sangue da cabeça para o pulmão. e) 2,10 cm transportar sangue da aorta para a cabeça. 2. (Uerj 2015) Em uma pista de competição, quatro carrinhos elétricos, numerados de I a IV, são movimentados de acordo com o gráfico v t a seguir. Página 1 de 24

2 O carrinho que percorreu a maior distância em 4 segundos tem a seguinte numeração: a) I b) II c) III d) IV 3. (G1 - cps 2014) Algumas cidades têm implantado corredores exclusivos para ônibus a fim de diminuir o tempo das viagens urbanas. Suponha que, antes da existência dos corredores, um ônibus demorasse 2 horas e 30 minutos para percorrer todo o trajeto de sua linha, desenvolvendo uma velocidade média de 6 km/h. Se os corredores conseguirem garantir que a velocidade média dessa viagem aumente para 20 km/h, o tempo para que um ônibus percorra todo o trajeto dessa mesma linha será a) 30 minutos. Página 2 de 24

3 b) 45 minutos. c) 1 hora. d) 1 hora e 15 minutos. e) 1 hora e 30 minutos. 4. (G1 - ifsp 2014) O número Mach é definido como a relação entre a velocidade do objeto em movimento e a velocidade do som no meio. A velocidade transônica está entre a velocidade sub e supersônica. O período transônico inicia quando começa a aparecer uma barreira de ar em volta das asas do avião. Quando finalmente o avião ultrapassa a velocidade sônica, segue-se um forte estrondo sonoro. Nesse momento, o avião excede 1 Mach. A maior diferença de pressão passa para a frente da aeronave. Esta abrupta diferença de pressão é a chamada onda de choque, que se estende da traseira à dianteira com uma forma de cone. Esta onda de choque causa o boom sônico que se ouve logo após a passagem do avião. Quanto maior a velocidade, mais limitado é o denominado cone de Mach. Podemos dizer que o texto acima refere-se ao avião com uma velocidade acima de: a) 360 km/h, velocidade aproximada máxima de um carro de Fórmula 1. b) 1000 km/h, velocidade aproximada máxima do ar. c) 1200 km/h, velocidade aproximada máxima do som no ar. d) 2400 km/h, velocidade aproximada máxima do som no vácuo. e) 3400 km/h, velocidade aproximada máxima do som na água. 5. (Uea 2014) Com aproximadamente km de comprimento, o rio Amazonas disputa com o rio Nilo o título de rio mais extenso do planeta. Suponha que uma gota de água que percorra o rio Amazonas possua velocidade igual a 18 km/h e que essa velocidade se mantenha constante durante todo o percurso. Nessas condições, o tempo aproximado, em dias, que essa gota levaria para percorrer toda a extensão do rio é a) 20. b) 35. c) 25. d) 30. Página 3 de 24

4 e) (Uerj 2014) O cérebro humano demora cerca de 0,36 segundos para responder a um estímulo. Por exemplo, se um motorista decide parar o carro, levará no mínimo esse tempo de resposta para acionar o freio. Determine a distância que um carro a 100 km/h percorre durante o tempo de resposta do motorista e calcule a aceleração média imposta ao carro se ele para totalmente em 5 segundos. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Rússia envia navios de guerra para o Mediterrâneo. Fonte militar disse que envio ocorre devido à situação na Síria. A Marinha negou que a movimentação esteja ligada à crise em Damasco. 29/08/ h32 - Atualizado em 29/08/ h32 A Rússia está enviando dois navios de guerra ao Mediterrâneo Oriental, enquanto potências ocidentais se preparam para uma ação militar na Sina em resposta ao suposto ataque com armas químicas na semana passada. Uma fonte anônima do comando das Forças Armadas disse que um cruzador de mísseis e um navio antissubmarino chegariam aos próximos dias ao Mediterrâneo por causa da situação bem conhecida uma clara referência ao conflito na Síria. A Marinha negou que a movimentação esteja ligada aos eventos na Síria e disse que faz parte de uma rotatividade planejada de seus navios no Mediterrâneo. A força não disse que tipo de embarcações, ou quantas, estão a caminho da região. Os Estados Unidos acusam as forças do governo sírio de realizar um ataque com armas químicas na semana passada e disse que está reposicionando suas forças navais no Mediterrâneo. (Portal G1 guerra-para-o-mediterraneo-diz-agencia.htrni- Acesso em 30/ ) Página 4 de 24

5 7. (G1 - cftrj 2014) A velocidade dos navios é geralmente medida em uma unidade chamada nó. Um nó equivale a uma velocidade de aproximadamente 1,8 km/h. Um navio russo que desenvolvesse uma velocidade constante de 25 nós, durante 10 horas, percorreria uma distância de: a) 180 km. b) 250 km. c) 430 km. d) 450 km. 8. (G1 - ifsp 2013) O jamaicano Usain Bolt, durante as Olimpíadas de 2012 em Londres, bateu o recorde olímpico da prova dos 100 metros rasos atingindo a marca dos 9,63 segundos. Durante a fase de aceleração, ele conseguiu atingir, aproximadamente, a máxima velocidade de 44,28 km/h (12,3 m/s) durante os 6 primeiros segundos. A seguir, o gráfico da velocidade pelo tempo registra esse feito. De acordo com o gráfico, pode-se afirmar que a aceleração média de Usain Bolt, durante os primeiros 6 segundos, foi, em m/s 2, de a) 2,05. b) 2,50. c) 3,05. d) 4,50. e) 5, (Pucrj 2013) Na Astronomia, o Ano-luz é definido como a distância percorrida pela luz no vácuo em um ano. Já o nanômetro, igual a 1, m, é utilizado para medir distâncias entre objetos na Nanotecnologia. Considerando que a velocidade da luz no vácuo é igual a 3, m/s e que um ano possui 365 dias ou 3, s, podemos dizer que um Ano-luz em nanômetros é igual a: Página 5 de 24

6 a) 9, b) 9, c) 9, d) 9, e) 9, (G1 - cftmg 2013) O quadro seguinte mostra a velocidade média de corrida de alguns animais. ANIMAIS cavalo coelho girafa zebra VELOCIDADE MÉDIA 1,24 km/min 55 km/h 833 m/min 18 m/s Disponível < em: 11 out (Adaptado). em: Acesso Dentre os animais citados, o que possui maior velocidade média é a(o) a) cavalo. b) coelho. c) girafa. d) zebra. 11. (Pucrj 2013) O gráfico da figura mostra a posição em função do tempo de uma pessoa que passeia em um parque. Página 6 de 24

7 Calcule a velocidade média em m/s desta pessoa durante todo o passeio, expressando o resultado com o número de algarismos significativos apropriados. a) 0,50 b) 1,25 c) 1,50 d) 1,70 e) 4, (Unicamp 2013) Para fins de registros de recordes mundiais, nas provas de 100 metros rasos não são consideradas as marcas em competições em que houver vento favorável (mesmo sentido do corredor) com velocidade superior a 2 m s. Sabe-se que, com vento favorável de 2 m s, o tempo necessário para a conclusão da prova é reduzido em 0,1s. Se um velocista realiza a prova em 10 s sem vento, qual seria sua velocidade se o vento fosse favorável com velocidade de 2 m s? a) 8,0 m/s. b) 9,9 m/s. c) 10,1 m/s. d) 12,0 m/s. 13. (Uern 2013) Seja o gráfico da velocidade em função do tempo de um corpo em movimento retilíneo uniformemente variado representado abaixo. Página 7 de 24

8 Considerando a posição inicial desse movimento igual a 46 m, então a posição do corpo no instante t = 8 s é a) 54 m. b) 62 m. c) 66 m. d) 74 m. 14. (Uern 2013) O gráfico abaixo representa a variação da velocidade de um móvel em função do tempo. Se o deslocamento efetuado pelo móvel nos 10 s do movimento e igual a 40 m, então a velocidade inicial v 0 e igual a a) 4 m/s. b) 5 m/s. c) 6 m/s. d) 7 m/s. 15. (G1 - cps 2012) Em uma determinada cidade, a malha metroviária foi concebida de modo que a distância entre duas estações consecutivas seja de 2,4 km. Em toda a sua Página 8 de 24

9 extensão, a malha tem 16 estações, e o tempo necessário para ir-se da primeira à última estação é de 30 minutos. Nessa malha metroviária, a velocidade média de um trem que se movimenta da primeira até a última estação é, em km/h, de a) 72. b) 68. c) 64. d) 60. e) (Espcex (Aman) 2012) Um automóvel percorre a metade de uma distância D com uma velocidade média de 24 m s e a outra metade com uma velocidade média de 8 m s. Nesta situação, a velocidade média do automóvel, ao percorrer toda a distância D, é de: a) 12 m s b) 14 m s c) 16 m s d) 18 m s e) 32 m s 17. (Pucrj 2012) Uma pessoa caminha sobre uma estrada horizontal e retilínea até chegar ao seu destino. A distância percorrida pela pessoa é de 2,5 km, e o tempo total foi de 25 min. Qual o módulo da velocidade da pessoa? a) 10 m/s b) 6,0 km/h c) 10 km/h Página 9 de 24

10 d) 6,0 m/s e) 10 km/min 18. (G1 - ifsp 2012) Em um trecho retilíneo de estrada, dois veículos, A e B, mantêm velocidades constantes VA 14 m/s e VB 54 km/h. Sobre os movimentos desses veículos, pode-se afirmar que a) ambos apresentam a mesma velocidade escalar. b) mantidas essas velocidades, A não conseguirá ultrapassar B. c) A está mais rápido do que B. d) a cada segundo que passa, A fica dois metros mais distante de B. e) depois de 40 s A terá ultrapassado B. 19. (Feevale 2012) Na região Amazônica, os rios são muito utilizados para transporte. Considere que João se encontra na cidade A e pretende se deslocar até a cidade B de canoa. Conforme indica a figura, João deve passar pelos pontos intermediários 1, 2 e 3. Considere as distâncias (D) mostradas no quadro que segue. Página 10 de 24

11 Trechos D (km) A até até até até B 3 João sai da cidade A às 7h e passa pelo ponto 1 às 9h. Se mantiver a velocidade constante em todo o trajeto, a que horas chegará a B? a) 13 h b) 14 h c) 16 h d) 18 h e) 20 h 20. (Unisinos 2012) A figura abaixo ilustra trechos de algumas ruas de uma região plana de uma cidade. Uma pessoa que caminha com velocidade escalar constante de 5,4 km h 1,5 m s necessita ir do ponto A ao ponto B. Caminhando sobre as linhas pontilhadas, o menor intervalo de tempo possível para essa caminhada é, aproximadamente, em segundos, de a) 106. b) 120. c) 380. d) 433. e) 855. Página 11 de 24

12 21. (Uespi 2012) Um motorista em seu automóvel deseja ir do ponto A ao ponto B de uma grande cidade (ver figura). O triângulo ABC é retângulo, com os catetos AC e CB de comprimentos 3 km e 4 km, respectivamente. O Departamento de Trânsito da cidade informa que as respectivas velocidades médias nos trechos AB e ACB valem 15 km/h e 21 km/h. Nessa situação, podemos concluir que o motorista: a) chegará 20 min mais cedo se for pelo caminho direto AB. b) chegará 10 min mais cedo se for pelo caminho direto AB. c) gastará o mesmo tempo para ir pelo percurso AB ou pelo percurso ACB. d) chegará 10 min mais cedo se for pelo caminho ACB. e) chegará 20 min mais cedo se for pelo caminho ACB. 22. (Espcex (Aman) 2012) O gráfico abaixo representa a velocidade(v) de uma partícula que se desloca sobre uma reta em função do tempo(t). O deslocamento da partícula, no intervalo de 0s a 8 s, foi de: a) 32 m b) 16 m c) 0 m Página 12 de 24

13 d) 16 m e) 32 m 23. (Uel 2011) A cronometragem precisa das provas de atletismo envolve vários equipamentos, entre eles, a associação de emissores e sensores de radiação. De acordo com os conhecimentos de física moderna relacionados com emissores e sensores de radiação, assinale a alternativa correta. a) Para fins práticos, o sensor detecta instantaneamente o bloqueio da radiação devido à elevada velocidade da luz com relação à do atleta. b) Os sensores interagem com a radiação por meio do efeito piezoelétrico. c) Os lasers, utilizados como emissores, caracterizam-se pela absorção simulada da radiação. d) A intensidade de radiação emitida por um emissor laser é diretamente proporcional à distância que o separa do sensor. e) A radiação de um emissor laser será detectada se sua energia for metade da energia de excitação do sensor. 24. (Unimontes 2011) Dois aviões do grupo de acrobacias (Esquadrilha da Fumaça) são capazes de realizar manobras diversas e deixam para trás um rastro de fumaça. Nessas condições, para que os aviões descrevam duas semirretas paralelas verticais (perpendiculares ao solo, considerado plano), de tal sorte que o desenho fique do mesmo tamanho, os pilotos controlam os aviões para que tenham velocidades constantes e de mesmo módulo. Considerando o mesmo sentido para o movimiento dos aviões durante essa acrobacia, pode-se afirmar corretamente que a) os aviões não se movimentam em relação ao solo. b) os aviões estão parados, um em relação ao outro. c) um observador parado em relação ao solo está acelerado em relação aos aviões. d) um avião está acelerado em relação ao outro. 25. (Epcar (Afa) 2011) Dois automóveis A e B encontram-se estacionados paralelamente ao marco zero de uma estrada. Em um dado instante, o automóvel A parte, movimentando-se com velocidade escalar constante V A = 80 km/h. Depois de Página 13 de 24

14 certo intervalo de tempo, Δ t, o automóvel B parte no encalço de A com velocidade escalar constante V B = 100 km/h. Após 2 h de viagem, o motorista de A verifica que B se encontra 10 km atrás e conclui que o intervalo permaneceu estacionado, em horas, é igual a a) 0,25 b) 0,50 c) 1,00 d) 4,00 Δ t, em que o motorista B ainda Página 14 de 24

15 Gabarito: Resposta da questão 1: [A] [Resposta do ponto de vista da disciplina de Biologia] As artérias carótidas transportam sangue arterial da aorta para a cabeça. [Resposta do ponto de vista da disciplina de Física] Do gráfico, a diferença de tempo entre as duas recepções é: 6 Δt μs s. A distância percorrida (d) nesse intervalo de tempo é igual a duas vezes a espessura (e) da artéria. Assim: d v Δt 2 e v Δt 6 v Δt e 1,05 10 m 2 2 e 1,05 cm. Resposta da questão 2: [B] No gráfico v t, a distância percorrida é obtida pela área" entre a linha do gráfico e o eixo dos tempos. Calculando cada uma delas: Página 15 de 24

16 2 0,5 2 0,5 1 DI 12 0,5 1,25 2 3,75 m ,5 1 2 DII 1,5 1 0,5 2,5 1,5 4,5 m DIII m ,5 0,5 11 DIV 0,75 0,75 1,5 m. 2 2 Resposta da questão 3: [B] Dados 1 2 Δ 1 v 6km / h; v 20km / h; t 2h e 30min 150min. O espaço percorrido é o mesmo nos dois casos. 900 ΔS1 ΔS 2 v1 Δt1 v2 Δt Δt 2 Δt 2 20 Δt2 45 min. Resposta da questão 4: [C] A velocidade de propagação do som no ar é cerca de 340 m/s. Passando para km/h: m 0,34 km v 340 0, km/h v km/h s 1 h Resposta da questão 5: [E] Página 16 de 24

17 ΔS Δt 360 h Δt Δt 15 dias v Resposta da questão 6: Distância percorrida durante o tempo de resposta: Dados: v = 100 km/h = (100/3,6) m/s; Δt 0,36s. 100 D v Δt 0,36 D 10 m. 3,6 Aceleração média de frenagem: Dados: v 0 = 100 km/h = (100/3,6) m/s; v = 0; Δt 5s. Supondo trajetória retilínea, a aceleração escalar é: 100 Δv 0 3,6 2 a a 5,6 m/s. Δt 5 Resposta da questão 7: [D] d v Δt 25 1,8 10 d 450 km. Resposta da questão 8: [A] Aplicando a definição de aceleração escalar média: Δv 12,3 0 2 a m am 2,05 m / s. Δt 6 Resposta da questão 9: [A] Página 17 de 24

18 ΔS 8 ΔS V 3x10 ΔS 9,6x10 m 9,6x10 m Δt 7 3,2x10 Resposta da questão 10: [A] Expressando todas as velocidades no SI, conclui-se que o cavalo é o animal mais rápido, conforme destaque na tabela. ANIMAIS VELOCIDADE MÉDIA VELOCIDADE (m/s) cavalo 1,24 km/min 20,7 coelho 55 km/h 15,2 girafa 833 m/min 13,9 zebra 18 m/s 18,0 MÉDIA Resposta da questão 11: [B] V m ΔS ,25 m/s. Δt 40 0 Resposta da questão 12: [C] Velocidade média do atleta com a ajuda do vento: Δs 100m v Δt 9.9s v 10.1m s Página 18 de 24

19 Resposta da questão 13: [B] Dado: S 0 = 46 m. Do gráfico: t 0 v0 10 m/s Δv a a 2 m/s. t 5 s v 0 Δt 5 0 Aplicando a função horária do espaço para o instante t = 8 s: a 2 2 S S 2 0 v0 t t S S 62 m. Resposta da questão 14: [B] A área do trapézio entre a linha do gráfico e o eixo dos tempos é numericamente igual ao deslocamento efetuado v 0 v 0 v0 5 m/s Resposta da questão 15: [A] Da definição de velocidade escalar média: ΔS 15 2,4 36 v m vm 72 km / h. Δt 0,5 0,5 Página 19 de 24

20 Resposta da questão 16: [A] ΔS Vm Δt Primeiro trecho D / 2 D 24 Δt 1 Δt 48 1 Segundo trecho D / 2 D 8 Δt 1 Δt 16 1 Movimento todo D D D Δt Δt1 Δt D Vm 12 m/s D / 12 Resposta da questão 17: [B] ΔS 2,5 V 0,1km / min 6,0km / h Δt 25 Resposta da questão 18: [B] Página 20 de 24

21 Dados: V A = 14 m/s; V B = 54 km/h = 15 m/s. Como a velocidade de A é menor que a de B, A não conseguirá ultrapassar B. Resposta da questão 19: [E] A velocidade no trecho A1 = 2 km é igual à velocidade no trecho AB = ( ) = 13 km. v v A1 AB ΔSA t 7 13 t 20 h. ΔSAB 2 t 7 t 7 Resposta da questão 20: [C] Sendo a velocidade constante, em módulo, o menor tempo é aquele em o caminho é o mais curto (ACB), mostrado na figura. Página 21 de 24

22 Para calcular a distāncia D CB, aplicamos Pitįgoras: DCB DCB DCB 200 m. Calculando a distāncia ACB: DACB m. Entćo o tempo mķnimo é: DACB 570 Δt Δt 380 s. v 1,5 Resposta da questão 21: [C] Dados: v AB = 15 km/h; v ACB = 21 km/h. Aplicando Pitágoras no triângulo dado: uuur uuur uuur uuur uuur AB AC CB AB AB 5 km. Calculando os tempos: uuur AB 5 1 ΔtAB h ΔtAB 20 min. vab 15 3 uuur uuur AC BC ΔtACB h ΔtACB 20 min. vacb 21 3 ΔtACB ΔtAB 20 min. Resposta da questão 22: [C] Página 22 de 24

23 As áreas da figura abaixo representam o deslocamento. Como uma é positiva e a outra negativa de mesmo módulo, o deslocamento total é nulo. Resposta da questão 23: [A] A figura mostra uma pista de atletismo onde correm 8 atletas. Quando o primeiro atinge a linha de chegada ele interrompe a passagem do laser e seu tempo é registrado. Entenda que, como a velocidade de uma radiação eletromagnética é muito alta, o tempo de propagação do laser do emissor ao receptor é desprezível. Resposta da questão 24: [B] Página 23 de 24

24 Como, em relação ao solo, suas velocidades são iguais, um avião está em repouso em relação ao outro. Resposta da questão 25: [B] Dados: v A = 80 km/h; v B = 100 km/h; D = 10 km; t A = 2 h. Como ambos são movimentos uniformes, considerando a origem no ponto de partida, temos: S v t S 80t S v t S 100t A A A A A B B B B B Após 2 h (t A = 2 h) a distância entre os dois automóveis é 10 km, estando B atrás. Então: S S 10 80t 100 t t t B A B A B B B t 1,5 h. Mas: t t t 2 1,5 t 0,5 h. A B Página 24 de 24