LISTA DE EXERCÍCIOS FÍSICA - 1º EM CAPÍTULO 04 CINEMÁTICA VETORIAL E COMPOSIÇÃO DE MOVIMENTOS PROF. BETO E PH

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1 LISTA DE EXERCÍCIOS FÍSICA - 1º EM CAPÍTULO 04 CINEMÁTICA VETORIAL E COMPOSIÇÃO DE MOVIMENTOS PROF. BETO E PH CINEMÁTICA VETORIAL 1) Uma partícula de certa massa movimenta-se sobre um plano horizontal, realizando meia volta em uma circunferência de raio 5 m. Determine a distância percorrida e o módulo do vetor deslocamento respectivamente. 2) (UFMG) Um menino flutua em uma boia que está se movimentando, levada pela correnteza de um rio. Uma outra boia, que flutua no mesmo rio a uma certa distância do menino, também está descendo com a correnteza. A posição das duas boias e o sentido da correnteza estão indicados nesta figura: Considere que a velocidade da correnteza é a mesma em todos os pontos do rio. Nesse caso, para alcançar a segunda boia, o menino deve nadar na direção indicada pela linha: a) K. b) L. c) M. d) N. 3) A localização de um lago, em relação a uma caverna pré-histórica, exigia que se caminhasse 200 m numa certa direção e, a seguir, 480 m numa direção perpendicular à primeira. Determine a distância percorrida e o módulo do vetor deslocamento respectivamente. 4) (PUCCAMP) Num bairro, onde todos os quarteirões são quadrados e as ruas paralelas distam 100 m uma da outra, um transeunte faz o percurso de P a Q pela trajetória representada no esquema a seguir.

2 O deslocamento vetorial desse transeunte tem módulo, em metros, igual a: a) 300. b) 350. c) 400. d) 500. e) ) (UNICAMP) A figura a seguir representa um mapa da cidade de Vectoria o qual indica a direção das mãos do tráfego. Devido ao congestionamento, os veículos trafegam com a velocidade média de 18 km/h. Cada quadra desta cidade mede 200 m por 200 m (do centro de uma rua ao centro de outra rua). Uma ambulância localizada em A precisa pegar um doente localizado bem no meio da quadra em B, sem andar na contramão. a) Qual o menor tempo gasto (em minutos) no percurso de A para B? b) Qual é o módulo do vetor velocidade média (em km/h) entre os pontos A e B? 6) (UNISINOS) 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.

3 7) Um avião, após deslocar-se 120 km para norte, desloca-se 160 km para leste. Sendo um quarto de hora, o tempo total dessa viagem, determine em km/h, o módulo da velocidade vetorial média e o módulo da velocidade média escalar do avião, nesse tempo. 8) (PUC - PR) Um ônibus percorre em 30 minutos as ruas de um bairro, de A até B, como mostra a figura: Considerando a distância entre duas ruas paralelas e consecutivas igual a 100 m, analise as afirmações: I. A velocidade vetorial média nesse percurso tem módulo 1 km/h. II. O ônibus percorre m entre os pontos A e B. III. O módulo do vetor deslocamento é 500 m. IV. A velocidade vetorial média do ônibus entre A e B tem módulo 3 km/h. Estão corretas: a) I e III. b) I e IV. c) III e IV. d) I e II. e) II e III. 9) (UERJ) A velocidade vetorial média de um carro de Fórmula 1, em uma volta completa do circuito, corresponde a:

4 a) 0. b) 24. c) 191. d) ) (UFRN) A figura 1 representa uma sucessão de fotografias de uma atleta durante a realização de um salto ornamental numa piscina. As linhas tracejadas nas figuras 1 e 2 representam a trajetória do centro de gravidade dessa atleta para este mesmo salto. Nos pontos I, II, III e IV da figura 2, estão representados os vetores velocidade, v, e aceleração, a, do centro de gravidade da atleta. Os pontos em que os vetores velocidade, v, e aceleração, a, estão representados corretamente são a) II e III. b) I e III. c) II e IV. d) I e IV. 11) (UFRGS) A figura a seguir apresenta, em dois instantes, as velocidades V 1 e V 2 de um automóvel que, em um plano horizontal, se desloca numa pista circular. Com base nos dados da figura, e sabendo-se que os módulos dessas velocidades são tais que V 1 > V 2 é correto afirmar que: a) a componente centrípeta da aceleração é diferente de zero. b) a componente tangencial da aceleração apresenta a mesma direção e o mesmo sentido da velocidade. c) o movimento do automóvel é circular uniforme. d) o movimento do automóvel é uniformemente acelerado. e) os vetores velocidade e aceleração são perpendiculares entre si.

5 12) (FEI) Um automóvel realiza uma curva de raio 20 m com velocidade constante de 72 km/h. Qual é a sua aceleração durante a curva? a) 0 m/s 2. b) 5 m/s 2. c) 10 m/s 2. d) 20 m/s 2. e) 3,6 m/s 2. VELOCIDADE RELATIVA 13) (IFSP ) Em um trecho retilíneo de estrada, dois veículos, A e B, mantêm velocidades constantes V A = 14 m/s e V B = 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. 14) Um motorista viaja da cidade A para a cidade B em um automóvel a 40 km/h. Certo momento, ele visualiza no espelho retrovisor um caminhão se aproximando, com velocidade relativa ao carro dele de 10 km/h, sendo a velocidade do caminhão em relação a um referencial inercial parado é de 50 km/h. Nesse mesmo instante há uma bobina de aço rolando na estrada e o motorista percebe estar se aproximando da peça com a mesma velocidade que o caminhão situado à sua traseira se aproxima de seu carro. Com base nessas informações, qual é o módulo e o sentido da velocidade vetorial da bobina de aço em relação ao solo? a) 10 km/h com sentido de A para B. b) 50 km/h com sentido de B para A. c) 30 km/h com sentido de B para A. d) 40 km/h com sentido de A para B. e) 30 km/h com sentido de A para B. 15) (UNESP ) Em uma viagem de carro com sua família, um garoto colocou em prática o que havia aprendido nas aulas de física. Quando seu pai ultrapassou um caminhão em um trecho reto da estrada, ele calculou a velocidade do caminhão ultrapassado utilizando um cronômetro.

6 O garoto acionou o cronômetro quando seu pai alinhou a frente do carro com a traseira do caminhão e o desligou no instante em que a ultrapassagem terminou, com a traseira do carro alinhada com a frente do caminhão, obtendo 8,5 s para o tempo de ultrapassagem. Em seguida, considerando a informação contida na figura e sabendo que o comprimento do carro era 4 m e que a velocidade do carro permaneceu constante e igual a 30 m/s, ele calculou a velocidade média do caminhão, durante a ultrapassagem, obtendo corretamente o valor: a) 24 m/s. b) 21 m/s. c) 22 m/s. d) 26 m/s. e) 28 m/s. COMPOSIÇÃO DE MOVIMENTOS 16) (FEI) Um barco movido por motor, desce 120 km de rio em 2 h. No sentido contrário, demora 3 h para chegar ao ponto de partida. Qual é a velocidade da água do rio? Sabe-se que, na ida e na volta, a potência desenvolvida pelo motor é a mesma. a) 15 km/h. b) 20 km/h. c) 30 km/h. d) 10 km/h. e) 48 km/h. 17) (UNICAMP ) O encontro das águas do Rio Negro e do Solimões, nas proximidades de Manaus, é um dos maiores espetáculos da natureza local. As águas dos dois rios, que formam o Rio Amazonas, correm lado a lado por vários quilômetros sem se misturarem. Um dos fatores que explicam esse fenômeno é a diferença da velocidade da água nos dois rios, cerca de V N = 2 km/h para o Negro e V S = 6 km/h para o Solimões. Se uma embarcação, navegando no Rio Negro, demora t N = 2 h para fazer um percurso entre duas cidades distantes de 48 km, quanto tempo levará para percorrer a mesma distância no Rio Solimões, também rio acima, supondo que sua velocidade com relação à água seja a mesma nos dois rios? 18) (ESPECEX ) Um bote de assalto deve atravessar um rio de largura igual a 800 m, numa trajetória perpendicular à sua margem, num intervalo de tempo de 1 minuto e 40 segundos, com velocidade constante.

7 Considerando o bote como uma partícula, desprezando a resistência do ar e sendo constante e igual a 6 m/s a velocidade da correnteza do rio em relação à sua margem, o módulo da velocidade do bote em relação à água do rio deverá ser de: a) 4 m/s. b) 6 m/s. c) 8 m/s. d) 10 m/s. e) 14 m/s. 19) Um barco pode viajar a uma velocidade de 11 km/h em um lago em que a água está parada. Em um rio, o barco pode manter a mesma velocidade com relação à água. Se esse barco viaja no Rio São Francisco, cuja velocidade da água, em relação à margem, assume-se 3 km/h, qual é sua velocidade aproximada em relação a uma árvore plantada na beira do rio quando seu movimento é no sentido da correnteza e contra a correnteza, respectivamente? 20) (PUC - RJ) Um avião em vôo horizontal voa a favor do vento com velocidade de 180 km/h em relação ao solo. Na volta, ao voar contra o vento, o avião voa com velocidade de 150 km/h em relação ao solo. Sabendo-se que o vento e o módulo da velocidade do avião (em relação ao ar) permanecem constantes, o módulo da velocidade do avião e do vento durante o voo, respectivamente, são: a) 165 km/h e 15 km/h. b) 160 km/h e 20 km/h. c) 155 km/h e 25 km/h. d) 150 km/h e 30 km/h. e) 145 km/h e 35 km/h. 21) (UFSCAR) O submarino navegava com velocidade constante, nivelado a 150 m de profundidade, quando seu capitão decide levar lentamente a embarcação à tona, sem contudo abandonar o movimento à frente. Comunica a intenção ao timoneiro, que procede ao esvaziamento dos tanques de lastro, controlando-os de tal modo que a velocidade de subida da nave fosse constante. Se a velocidade horizontal antes da manobra era de 18,0 km/h e foi mantida, supondo que a subida tenha se dado com velocidade constante de 0,9 km/h, o deslocamento horizontal que a nave realizou, do momento em que o timoneiro iniciou a operação até o instante em que a nau chegou à superfície foi, em m, de a) b) c) d) e) ) (PUCCAMP) Um barco sai de um ponto P para atravessar um rio de 4 km de largura. A velocidade da correnteza, em relação às margens do rio, é de 6 km/h. A travessia é feita segundo a menor distância PQ, como mostra o esquema representado a seguir, e dura 30 minutos.

8 A velocidade do barco em relação à correnteza, em km/h, é de a) 4. b) 6. c) 8. d) 10. e) ) (UFMG) Um barco tenta atravessar um rio com 1 km de largura. A correnteza do rio é paralela às margens e tem velocidade de 4 km/h. A velocidade do barco, em relação à água, é de 3 km/h perpendicularmente às margens. Nessas condições, pode-se afirmar que o barco: a) atravessará o rio em 12 minutos. b) atravessará o rio em 15 minutos. c) atravessará o rio em 20 minutos. d) nunca atravessará o rio. GABARITO 1) 5 m e 10 m 2) a 3) 680 m e 520 m 4) d 5) a) 3 min b) 10 km/h 6) c 7) 800 km/h e km/h 8) a 9) a 10) a 11) a 12) d 13) b 14) e 15) d 16) d 17) 2,4 h 18) d 19) 14 km/h e 8 km/h 20) a 21) b 22) d 23) c