Lista de exercícios: Movimento Uniformemente Variado e Movimento Vertical.

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1 Lista de exercícios: Movimento Uniformemente Variado e Movimento Vertical. 1. (PUC Rio 2007) Um corredor velocista corre a prova dos 100 m rasos em, aproximadamente, 10 s. Considerando-se que o corredor parte do repouso, tendo aceleração constante, e atinge sua velocidade máxima no final dos 100 m, a aceleração do corredor durante a prova, em m/s 2, é A) 1,0. B) 2,0. C) 3,0. D) 4,0. E) 5,0. A) 4,0. B) 2,0. C) 1,0. D) 0,5. 2. (CEFET-MG) Um carro corre a uma velocidade de 20 m/s quando o motorista vê um obstáculo 50 m à sua frente. A desaceleração mínima constante que deve ser dada ao carro para que não haja choque, em m/s 2, é de 3. (UFSM) O gráfico a seguir representa a velocidade de um objeto lançado verticalmente para cima, desprezando-se a ação da atmosfera. Assinale a afirmativa INCORRETA. A) O objeto atinge, 2 segundos após o lançamento, o ponto mais alto da trajetória. B) A altura máxima atingida pelo objeto é 20 metros. C) O deslocamento do objeto, 4 segundos após o lançamento, é zero. D) A aceleração do objeto permanece constante durante o tempo observado e é igual a 10 m/s 2.

2 E) A velocidade inicial do objeto é igual a 20 m/s. 4. (UFJF-MG) Um carro, realizando um movimento retilíneo uniformemente variado, tem o reservatório de óleo furado. Considerando que o intervalo de tempo em que as gotas caem do reservatório é sempre constante, qual das alternativas a seguir melhor representaria um trecho da configuração deixada pelas gotas (representadas pelo símbolo gotas. ), quando estas caem sobre o piso? Despreze a resistência do ar sobre as A) B) C) D) E) 5. (CEFET-CE) Observe o movimento da moto a seguir, supostamente tomada como partícula. Determine A) o instante em que sua velocidade será de 20 m/s. B) o deslocamento efetuado até esse instante. A) 1,5. B) 3,0. 6. (UFSCar-SP) Em um piso horizontal, um menino dá um empurrão em seu caminhãozinho de plástico. Assim que o contato entre o caminhãozinho e a mão do menino é desfeito, observa-se que em um tempo de 6 s o brinquedo foi capaz de percorrer uma distância de 9 m até cessar o movimento. Se a resistência oferecida ao movimento do caminhãozinho se manteve constante, a velocidade inicial obtida após o empurrão, em m/s, foi de

3 C) 4,5. D) 6,0. E) 9,0. 7. (UFMG) Este gráfico, velocidade versus tempo, representa o movimento de um automóvel ao longo de uma estrada reta. A distância percorrida pelo automóvel nos primeiros 12 s é A) 24 m. B) 2,0 m. C) 288 m. D) 144 m. 8. (FUVEST-SP) Dois trens, A e B, fazem manobra em uma estação ferroviária, deslocando-se paralelamente sobre trilhos retilíneos. No instante t = 0 s, eles estão lado a lado. O gráfico representa as velocidades dos dois trens a partir do instante t = 0 s até t = 150 s, quando termina a manobra. A distância entre os dois trens no final da manobra é A) 0 m. B) 50 m. C) 100 m. D) 250 m. E) 500 m.

4 9. (Fatec-SP) Dois móveis, M e N, partem de um mesmo ponto e percorrem a mesma trajetória. Suas velocidades variam com o tempo, como mostra o gráfico a seguir. Analise as seguintes afirmações a respeito desses móveis: I. Os dois descrevem movimento uniforme. II. Os dois se encontram no instante t = 10 s. III. No instante do encontro, a velocidade de M será 32 m/s. Deve-se afirmar que apenas A) I é correta. B) II é correta. C) III é correta. D) I e II são corretas. E) II e III são corretas. 10. (PUC Rio) Um atleta corre a uma certa velocidade constante em linha reta e ultrapassa um carro que está sendo acelerado (a = 2,0 m/s²) do repouso na mesma direção e sentido. O instante de tempo t = 0 é o tempo inicial de aceleração do carro e também o instante de tempo em que o atleta passa pelo carro. O atleta consegue se manter à frente do carro por 3,0 s. Qual é a velocidade do atleta? A) 1,0 m/s B) 3,0 m/s C) 7,0 m/s D) 9,0 m/s E) 11,0 m/s 11. (UFSCar-SP 2006) Em um filme, para explodir a parede da cadeia, a fim de que seus comparsas pudessem escapar, o bandido ateia fogo a um pavio de 0,6 m de comprimento, que tem sua outra extremidade presa a um barril contendo pólvora.

5 Enquanto o pavio queima, o bandido se põe a correr em direção oposta e, no momento em que salta sobre uma rocha, o barril explode. Ao planejar essa cena, o técnico utilizou os dados gráficos obtidos cuidadosamente da análise das velocidades do dublê (que representa o bandido) e da chama no pavio, o que permitiu determinar que a rocha deveria estar a uma distância, relativamente ao ponto em que o pavio foi aceso, em metros, de A) 30. B) 40. C) 45. D) (UNESP-SP) O gráfico adiante mostra como varia a velocidade de um móvel, em função do tempo, durante parte de seu movimento. O movimento representado pelo gráfico pode ser o de uma A) esfera que desce por um plano inclinado e continua rolando por um plano horizontal. B) criança deslizando num escorregador de um parque infantil. C) fruta que cai de uma árvore.

6 D) composição de metrô, que se aproxima de uma estação e para. E) bala no interior de um cano de arma, logo após o disparo. 13. (PUC Minas) Um astronauta lança, na Lua, um objeto verticalmente para cima, com velocidade inicial de 8,0 m/s. O tempo de subida até alcançar a altura máxima foi de 5,0 s. Se o lançamento do objeto fosse feito na superfície da Terra, desprezando a resistência do ar, com a mesma velocidade inicial com que foi lançado na Lua, poderíamos fazer as seguintes afirmações, exceto A) A altura máxima alcançada na Terra seria menor do que a que foi alcançada na Lua. B) O tempo de subida seria o mesmo nas duas situações. C) O módulo da aceleração da gravidade da Lua é menor do que na Terra. D) Na altura máxima, tanto na Lua quanto na Terra, a velocidade do objeto é nula. A) h/9. B) h/3. C) 3h. D) 9h. 14. (Mackenzie-SP) Um corpo em queda livre, a partir do repouso, gasta um certo tempo para percorrer uma distância h. Se um outro corpo, nas mesmas condições, gastasse o triplo desse tempo, a distância percorrida seria 15. (UFMG) Um balão está subindo com uma velocidade constante de 5 m/s. Em dado instante, solta-se um saco de areia que se encontrava preso à lateral externa desse balão. Para um observador na Terra, a partir desse instante e até o saco de areia chegar ao chão, o movimento dele, desprezando-se a resistência do ar, será A) apenas uniforme, com velocidade igual a 5 m/s. B) apenas uniformemente acelerado, com uma aceleração menor do que a da gravidade. C) inicialmente uniforme e, depois, uniformemente acelerado. D) uniformemente retardado e, depois, uniformemente acelerado. 16. (PUC Minas) Uma bola é lançada verticalmente para cima. No ponto mais alto de sua trajetória, é CORRETO afirmar que sua velocidade e sua aceleração são, respectivamente, A) zero e diferente de zero.

7 B) zero e zero. C) diferente de zero e zero. D) diferente de zero e diferente de zero. 17. (UNESP-SP) Para deslocar tijolos, é comum vermos em obras de construção civil um operário no solo, lançando tijolos para outro que se encontra postado no piso superior. Considerando o lançamento vertical, a resistência do ar nula, a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e a distância entre a mão do lançador e a do receptor 3,2 m, a velocidade com que cada tijolo deve ser lançado para que chegue às mãos do receptor com velocidade nula deve ser de A) 5,2 m/s. B) 6,0 m/s. C) 7,2 m/s. D) 8,0 m/s. E) 9,0 m/s. 18. (UFMG) Um carro está andando ao longo de uma estrada reta e plana. Sua posição em função do tempo está representada neste gráfico. Sejam vp, vq e vr os módulos das velocidades do carro, respectivamente, nos pontos P, Q e R, indicados nesse gráfico. Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que A) vq < vp < vr. B) vp < vr < vq. C) vq < vr < vp. D) vp < vq < vr. 19. (Cesgranrio) Qual (ou quais) das figuras a seguir pode(m) representar os gráficos das alturas (y) atingidas com o tempo (t) por duas pedras lançadas verticalmente para

8 cima, desprezada a resistência do ar? (Suponha que todas as curvas apresentadas sejam arcos de parábola). A) I, somente. B) I e II, somente. C) I e III, somente. D) II e III, somente. E) I, II e III. 20. (Pucpr 2010) A figura fornece a aceleração em função do tempo, a(t), de um pequeno cachorro chihuahua, enquanto ele persegue um pastor-alemão ao longo de uma linha reta. Marque a alternativa CORRETA. A) No intervalo de tempo E, o chihuahua move-se com velocidade constante. B) Nos intervalos de tempo C, E e G, o chihuahua move-se com velocidade constante. C) O chihuahua está parado no intervalo de tempo E. D) Nos intervalos de tempo B e D, a velocidade e o deslocamento do chihuahua são necessariamente positivos. E) Entre os intervalos A e B, o chihuahua inverte o sentido em que está correndo. 21. (UFMG) Este gráfico de aceleração em função do tempo refere-se ao movimento de um corpo, cuja massa é de 10 kg, que parte do repouso e desloca-se em linha reta.

9 A) CONSTRUA o gráfico velocidade em função do tempo para esse movimento. B) DETERMINE a distância percorrida pelo corpo, de t = 0 até t = 15 s. 22. (UFMG) Um carro está parado no sinal fechado. Quando o sinal abre, o carro parte com aceleração constante de 2,0 m/s². Nesse mesmo instante, um ônibus, que se move com velocidade constante de 10 m/s, passa pelo carro. Os dois veículos continuam a se mover dessa mesma maneira. A) Em um mesmo diagrama, REPRESENTE as velocidades do carro e do ônibus em função do tempo nos primeiros 12 s após a abertura do sinal, identificando-as. Considerando a situação descrita, calcule B) o tempo decorrido entre o instante em que o ônibus passa pelo carro e o instante em que o carro alcança o ônibus. C) a distância percorrida pelo carro, desde o sinal até o ponto em que ele alcança o ônibus. Texto para as próximas duas questões. (ENEM) Em uma prova de 100 m rasos, o desempenho típico de um corredor padrão é representado pelo gráfico a seguir: 23. Baseado no gráfico, em que intervalo de tempo a velocidade do corredor é aproximadamente constante? A) Entre 0 e 1 segundo.

10 B) Entre 1 e 5 segundos. C) Entre 5 e 8 segundos. D) Entre 8 e 11 segundos. E) Entre 12 e 15 segundos. 24. Em que intervalo de tempo o corredor apresenta aceleração máxima? A) Entre 0 e 1 segundo. B) Entre 1 e 5 segundos. C) Entre 5 e 8 segundos. D) Entre 8 e 11 segundos. E) Entre 9 e 15 segundos. 25. (Enem 2009 / Anulada) o Super-homem e as leis do movimento Uma das razões para pensar sobre física dos super-heróis é, acima de tudo, uma forma divertida de explorar muitos fenômenos físicos interessantes, desde fenômenos corriqueiros até eventos considerados fantásticos. A figura seguinte mostra o Super-homem lançando-se no espaço para chegar ao topo de um prédio de altura H. Seria possível admitir que com seus superpoderes ele estaria voando com propulsão própria, mas considere que ele tenha dado um forte salto. Neste caso, sua velocidade final no ponto mais alto do salto deve ser zero, caso contrário, ele continuaria subindo. Sendo g a aceleração da gravidade, a relação entre a velocidade inicial do Super-homem e a altura atingida é dada por: v² = 2gH. A altura que o Super-homem alcança em seu salto depende do quadrado de sua velocidade inicial porque A) a altura do seu pulo é proporcional à sua velocidade média multiplicada pelo tempo que ele permanece no ar ao quadrado.

11 B) o tempo que ele permanece no ar é diretamente proporcional à aceleração da gravidade e essa é diretamente proporcional à velocidade. C) o tempo que ele permanece no ar é inversamente proporcional à aceleração da gravidade e essa é inversamente proporcional à velocidade média. D) a aceleração do movimento deve ser elevada ao quadrado, pois existem duas acelerações envolvidas: a aceleração da gravidade e a aceleração do salto. E) a altura do seu pulo é proporcional à sua velocidade média multiplicada pelo tempo que ele permanece no ar, e esse tempo também depende da sua velocidade inicial. 26. (Uerj) O movimento retilíneo uniformemente acelerado de um objeto pode ser representado pela seguinte progressão aritmética: Esses números representam as variações do espaço, em metros, realizadas pelo objeto, a cada segundo. Portanto, a função horária dos espaços, em unidades SI, que descreve a posição desse objeto pode ser: A) 3t + 4t² B) 5t + 2t² C) 1 + 2t + 4t² D) 2 + 3t + 2t² A) 1,1v 0 B) 1,2v 0 C) 1,5v 0 D) 2,0v 0 E) 2,5v (Olimpíada Brasileira de Física) Quando o sinal abre, um carro parado inicia um movimento uniformemente acelerado, sendo neste mesmo instante ultrapassado por um caminhão que se move com velocidade escalar constante v 0. A velocidade escalar do carro no momento que ultrapassa o caminhão é: 28. (ITA-SP) De uma estação parte um trem A com velocidade constante v A = 80 km/h. Depois de certo tempo, parte dessa mesma estação um outro trem B, com velocidade constante v B = 100 km/h. Depois de um tempo de percurso, o maquinista de B verifica que o seu trem se encontra a 3 km de A; a partir desse instante ele aciona os freios indefinidamente, comunicando ao trem uma aceleração α = 50 km/h². O trem A continua no seu movimento anterior. Nessas condições:

12 A) não houve encontro dos trens. B) depois de duas horas o trem B para e a distância que o separa de A é de 64 km. C) houve encontro dos trens depois de 12 min. D) houve encontro dos trens depois de 36 min. E) não houve encontro dos trens; continuam caminhando e a distância que os separa agora é de 2 km. 29. (UCPel-RS) Um carro aproxima-se de uma sinaleira com velocidade constante. Quando a distância entre o carro e a sinaleira é de 27,5 m, a luz vermelha acende e o motorista demora ainda 5,0 s para aplicar os freios. Estes imprimem ao carro uma desaceleração constante de 5,0 m/s 2. Qual era a velocidade constante do carro, sabendo-se que ele para ao completar os 27,5 m? A) 5,5 m/s B) aproximadamente 60 km/h C) 72 km/h D) 7,0 m/s E) 18 km/h 30. (Mackenzie-SP) Um trem de 120 m de comprimento se desloca com velocidade escalar de 20 m/s. Esse trem, ao iniciar a travessia de uma ponte, freia uniformemente, saindo completamente da mesma após 10 s, com velocidade escalar de 10 m/s. O comprimento da ponte é: A) 150 m B) 120 m C) 90 m D) 60 m E) 30 m Gabarito: 01. B 02. A 03. D 04. E 05. A) 10 s B) 100 m 06. B 07. D

13 08. D 09. C 10. B 11. C 12. D 13. B 14. D 15. D 16. A 17. D 18. C 19. A 20. A 21. A) B) 125 m 22. A) B) t = 10 s C) d = 100 m 23. C 24. A 25. E 26. A 27. D 28. C 29. E 30. E