Lista de exercícios para 2ª prova de Física Professor Lucas.

Transcrição

1 Lista de exercícios para 2ª prova de Física Professor Lucas. 1) A cidade de São Paulo tem cerca de 23 km de raio. Numa certa madrugada, parte-se de carro, inicialmente em repouso, de um ponto qualquer de uma das avenidas marginais que circundam a cidade. Durante os primeiros 20 segundos, o movimento ocorre com aceleração constante de 1,0 m/s 2. Ao final desse período, a aceleração torna-se nula e o movimento prossegue mantendo-se a velocidade adquirida. Considerando que o movimento foi circular, determine: a) a distância percorrida pelo carro durante os primeiros 20 segundos; b) o tempo gasto para alcançar-se o ponto diametralmente oposto à posição inicial, ou seja, o extremo oposto da cidade. 2) A equação horária que fornece a velocidade de uma pedra lançada verticalmente para cima é: V = t (SI) Determine: a) a velocidade inicial e a aceleração da pedra b) a velocidade da pedra no instante t = 4 s c) verifique se há inversão no sentido de movimento,e se houver, em que instante isso ocorre. d) classifique o movimento nos instantes t = 2 s e t = 4 s. e) construa o gráfico V x t (de 0 até 6 s). 3) A figura refere-se ao diagrama horário da posição de uma partícula que descreve um M.R.U.V. a partir do repouso no instante zero. No intervalo de 10s a 15s, o deslocamento sofrido pela partícula será de: a) 250 m b) 225 m c) 150 m d) 125 m e) 100 m

2 4) A figura abaixo ilustra as posições de dois carros que se movem no mesmo sentido, ao longo de estradas retilíneas e paralelas. O carro A tem movimento uniforme, enquanto B desloca-se com movimento uniformemente variado, ambos partindo do repouso em t = 0 s. Qual é a velocidade de B, em km/h, no instante em que ele alcança o carro A? 5) A figura abaixo representa o movimento de uma partícula que, a partir do repouso, move-se ao longo do eixo x, com aceleração constante. Os valores da posição e da velocidade da partícula, para t = 5 s são, respectivamente: a) 52 m e 10 m/s c) 22 m e 8 m/s b) 48 m e 20 m/s d) 15 m e 10 m/s 6) A função da velocidade em relação ao tempo de um ponto material em trajetória retilínea, no SI, é v = 5,0 2,0t. Por meio dela pode-se afirmar que, no instante t = 4,0 s, a velocidade desse ponto material tem módulo a) 13 m/s e o mesmo sentido da velocidade inicial. b) 3,0 m/s e o mesmo sentido da velocidade inicial. c) zero, pois o ponto material já parou e não se movimenta mais. d) 3,0 m/s e sentido oposto ao da velocidade inicial. e) 13 m/s e sentido oposto ao da velocidade inicial. 7) A tabela fornece, em vários instantes, as velocidades de um móvel que, partindo da origem (x = 0 no instante t = 0), desloca-se em trajetória retilínea e em movimento uniformemente acelerado. A partir dessas informações podemos afirmar que, no S.I., a função velocidade, v = f(t), e a função horária, x = f(t), desse movimento são, respectivamente: a) v = 3t e x = 1,5t 2 d) v = 3t e x = 3t + 1,5t 2 b) v = 3 + 3t e x = 3t + 3t 2 e) v = 3t e x = 3t 2 c) v = 1,5t e x = 3t + 1,5t 2

3 8) A velocidade de um objeto, em movimento retilíneo, varia com o tempo de acordo com o gráfico a seguir. Pode-se afirmar corretamente que: a) no intervalo de tempo de 2 s a 6 s, o deslocamento do objeto tem módulo 80m. b) o movimento é acelerado desde t = 0 a t = 6s. c) a aceleração do movimento tem módulo 7,5m/s 2. d) a aceleração é nula no instante t = 2s. e) nos instantes t = 0 e t = 4s, o móvel se encontra na mesma posição. 9) A velocidade máxima permitida em uma auto-estrada é de 110 km/h (aproximadamente 30m/s) e um carro, nessa velocidade, leva 6s para parar completamente. Diante de um posto rodoviário, os veículos devem trafegar no máximo a 36 km/h (10m/s). Assim, para que carros em velocidade máxima consigam obedecer o limite permitido, ao passar em frente do posto, a placa referente à redução de velocidade deverá ser colocada antes do posto, a uma distância, pelo menos, de a) 40m b) 60m c) 80m d) 90m e) 100m 10) Ao iniciar a travessia de um túnel retilíneo de 200 metros de comprimento, um automóvel de dimensões desprezíveis movimenta-se com velocidade de 25m/s. Durante a travessia, desacelera uniformemente, saindo do túnel com velocidade de 5m/s. O módulo de sua aceleração escalar, nesse percurso, foi de: a) 0,5m/s 2 d) 2,0m/s 2 b) 1,0m/s 2 e) 2,5m/s 2 c) 1,5m/s 2 11) Ao passar pela marca 80 m, um carro que viajava a 30 m/s (a favor da trajetória), é obrigado a frear, com uma desaceleração constante de -5 m/s 2. No instante da freada, um cronômetro (zerado) é disparado. a) Calcule a velocidade do carro no instante em que o cronômetro marcar t = 3 s. b) Calcule o espaço do móvel no instante t = 4 s. 12) Ao ultrapassar uma viga de madeira, uma bala tem sua velocidade escalar variada de 850 m/s para 650 m/s. A espessura da viga é 10 cm. Admitindo o movimento como sendo uniformemente variado, o intervalo de tempo, em segundos, em que a bala permaneceu no interior da viga foi aproximadamente

4 a) 5,0 x 10-4 c) 5,0 x 10-2 b) 1,3 x 10-4 d) 1,3 x ) As faixas de aceleração das auto-estradas devem ser longas o suficiente para permitir que um carro partindo do repouso atinja a velocidade de 100km/h em uma estrada horizontal. Um carro popular é capaz de acelerar de 0 a 100 km/h em 18s. Suponha que a aceleração é constante. a) Qual o valor da aceleração? b) Qual a distância percorrida em 10s? c) Qual deve ser o comprimento mínimo da faixa de aceleração? 14) As faixas de aceleração das auto-estradas devem ser longas o suficiente para permitir que um carro partindo do repouso atinja a velocidade de 100km/h em uma estrada horizontal. Um carro popular é capaz de acelerar de 0 a 100 km/h em 18s. Suponha que a aceleração é constante. a) Qual o valor da aceleração? b) Qual a distância percorrida em 10s? c) Qual deve ser o comprimento mínimo da faixa de aceleração? 15) Considere as quatro afirmações seguintes. I. No MRUV, a velocidade varia linearmente com o tempo. II. Um carro em marcha à ré não pode realizar movimento acelerado. III. O coeficiente angular da reta que você obtém ao construir o gráfico da velocidade x tempo fornece a velocidade inicial do móvel. IV. Pode-se determinar a velocidade de um móvel no MRUV, sem conhecer o tempo de percurso do móvel. Das afirmações apresentadas, são verdadeiras: a) I e II, apenas. d) II e IV, apenas. b) I e III, apenas. e) III e IV, apenas. c) I e IV, apenas. 16) Considere o movimento de um caminhante em linha reta. Este caminhante percorre os 20,0 s iniciais à velocidade constante v1 = 2,0 m/s. Em seguida, ele percorre os próximos 8,0 s com aceleração constante a = 1 m/s 2 (a velocidade inicial é 2,0 m/s). Calcule: a) a distância percorrida nos 20,0 s iniciais; b) a distância percorrida nos 28,0 s totais; c) a velocidade final do caminhante. 17) A fachada de uma loja tem um relógio cujo ponteiro dos segundos mede 2,0 m de comprimento. A velocidade escalar linear da extremidade desse ponteiro, em m/s, é de aproximadamente: (nota: Adote = 3) a) 0,10 b) 0,20 c) 0,50 d) 1,0 e) 5,0 18) A figura a seguir representa três bolas, A,B e C, que estão ligadas entre si por cordas de 1,0 m de comprimento cada uma. As bolas giram com movimento circular uniforme, sobre um plano horizontal sem atrito, mantendo as cordas esticadas. A massa de cada bola é igual a 0,5 kg, e a velocidade da bola C é de 9,0 m/s.

5 A alternativa que indica como se relacionam as velocidades tangenciais v A, v B e v C das bolas A, B e C e seus respectivos períodos T A, T B e T C é: a) v A < v B < v C ; T A = T B = T C. d) v A = v B = v C ; T A > T B > T C. b) v A = v B = v C ; T A = T B = T C. e) v A = v B = vc ; T A < T B < T C. c) v A > v B > v C ; T A = T B = T C. 19) A figura mostra um disco que gira em torno do centro O. A velocidade do ponto X é 50cm/s e a do ponto Y é de 10cm/s. A distância XY vale 20cm. Pode-se afirmar que o valor da velocidade angular do disco, em radianos por segundo, é: a) 2,0 c) 10,0 b) 5,0 d) 20,0 20) Admita que em um trator semelhante ao da foto a relação entre o raio dos pneus de trás (r F ) e o raio dos pneus da frente (r T ) é r T = 1,5 r F. Chamando de v T e v F os módulos das velocidades de pontos desses pneus em contato com o solo e de f e f as suas respectivas freqüências de rotação, pode-se afirmar que, quando esse trator se movimenta, sem derrapar, são válidas as relações: a) v T = v F e f T = f F b) v T = v F e 1,5f T = f F c) v T = v F e f T = 1,5 f F d) v T = 1,5v F e f T = f F e) 1,5v T = v F e f T = f F 21) Apesar de toda a tecnologia aplicada no desenvolvimento de combustíveis não poluentes, que não liberam óxidos de carbono, a bicicleta ainda é o meio de transporte que, além de saudável, contribui com a qualidade do ar. A bicicleta, com um sistema constituído por pedal, coroa, catraca e corrente, exemplifica a transmissão de um movimento circular. Pode-se afirmar que, quando se imprime aos pedais da bicicleta um movimento circular uniforme, I. o movimento circular do pedal é transmitido à coroa com a mesma velocidade angular. II. a velocidade angular da coroa é igual à velocidade linear na extremidade da catraca. III. cada volta do pedal corresponde a duas voltas da roda traseira, quando a coroa tem diâmetro duas vezes maior que o da catraca.

6 Está correto o contido em apenas a) I. b) II. c) III. d) I e III. e) II e III. 22) As cidades de Quito e Cingapura encontram-se próximas à linha do equador e em pontos diametralmente opostos no globo terrestre. Considerando o raio da Terra igual a 6370 km, pode-se afirmar que um avião saindo de Quito, voando em média 800 km/h, descontando as paradas de escala, chega a Cingapura em aproximadamente a) 16 horas. b) 20 horas. c) 25 horas. 23) Calcule a velocidade angular (em rad/s) do ponteiro: a) dos segundos de um relógio correto. b) dos minutos de um relógio correto. c) das horas de um relógio correto. Respostas d) 32 horas. e) 36 horas. 1) a) d = 200 m b) aproximadamente 1 h 2) a) V 0 = 30 m/s e a = 10 m/s 2 b) V = 10 m/s c) sim, no instante t= 3 s d) t = 2 s mov. progressivo retardado t = 4 s mov. regressivo e acelerado e) 11) a) V = 30-5.(3) = 15 m/s b) S = (4) - 0,5.(5).(4) 2 = 160 m 12) Alternativa: B 13) a) a = 1,54 m/s 2 b) S = 77 m c) x = 250 m 14) a) a = 1,54 m/s 2 b) S = 77 m c) x = 250 m 15) Alternativa: C 16) a) 40,0 m. b) 88,0 m. c) 10 m/s. 3) Alternativa: A 4) VB = 90 km/h 5) Alternativa: B 6) Alternativa: D 7) Alternativa: A 8) Alternativa: E 9) Alternativa: C 10) Alternativa: C 17) Alternativa: B 18) Alternativa: A 19) Alternativa: A 20) Alternativa: B 21) Alternativa: D 22) Alternativa: C 23) a) = /30 rad/s b) = /1800 rad/s c) = /21600 rad/s