Física Fascículo 01 Eliana S. de Souza Braga

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1 Física Fascículo 01 Eliana S. de Souza raga

2 Índice Cinemáica...1 Exercícios... Gabario...6

3 Cinemáica (Não se esqueça de adoar uma origem dos espaços, uma origem dos empos e orienar a rajeória) M.R.U. = moimeno com elocidade escalar consane e diferene de zero e aceleração escalar nula. = s Função horária : Gráficos: s = s 0 +. s s s 0 >0 s 0 <0 M.R.U.V. = moimeno com aceleração escalar consane e diferene de zero. O lançameno erical dos corpos no ácuo é um MRUV pois a aceleração escalar é a aceleração da graidade g, consane e diferene de zero. No pono de alura máxima, = 0. Funções horárias: s=s = = +s Gráficos: s <0 s >0 0 <0 0 >0 1

4 g g s área = s área = >0 >0 progressio e acelerado >0 < 0 progressio e reardado <0 > 0 rerógrado e reardado < 0 <0 rerógrado e acelerado Exercícios 01. (Fues-000-.a fase) Um eleador, abero em cima,indo do subsolo de um edifício, sobe manendo sempre uma elocidade consane e = 5,0 m/s. Quando o piso do eleador passa pelo piso do érreo, um disposiio colocado no piso do eleador lança ericalmene, para cima, uma bolinha, com elocidade inicial b =10,0 m/s, em relação ao eleador. Na figura h e h represenam, respeciamene, as aluras da bolinha em relação aos pisos do eleador e do érreo e H represena a alura do piso do eleador em relação ao piso do érreo. No insane =0do lançameno da bolinha, H=h=h =0. H b h e h g piso érreo a. No sisema de coordenadas a seguir, consrua e idenifique os gráficos H (), h () e h (), enre o insane =0eoinsane em que a bolinha reorna ao piso do eleador. b. Indique o insane máx em que a bolinha ainge sua alura máxima, em relação ao piso do andar érreo.

5 0. (Vunesp-000) Dois planos inclinados, unidos por um plano horizonal, esão colocados um em frene ao ouro, como mosra a figura. Se não houesse ario, um corpo que fosse abandonado num dos planos inclinados desceria por ele e subiria pelo ouro aé alcançar a alura original H. Nesas condições, qual dos gráficos melhor descree a elocidade do corpo em função do empo nesse rajeo? posição inicial posição final H a. b. c. d. e. 03. (Unicamp-99-.a Fase) figura abaixo mosra o esquema simplificado de um disposiio colocado em uma rua para conrole de elocidade de auomóeis (disposiio popularmene chamado de radar). Os sensores S 1 es e a câmera esão ligados a um compuador. Os sensores eniam um sinal ao compuador sempre que são pressionados pelas rodas de um eículo. Se a elocidade do eículo esá acima da permiida, o compuador enia um sinal para que a câmera foografe sua placa raseira no momeno em que esa esier sobre a linha racejada. para um cero eículo, os sinais dos sensores foram os seguines: 3

6 câmera compuador S 1 (s) S S 1 S (s) 0 0,1 0, 0,3 d=m a. Deermine a elocidade do eículo em km/h. b. Calcule a disância enre os eixos do eículo. 04. (FGV-junho-000)Um guarda rodoiário munido de um binóculo e um cronômero erifica o ráfego de eículos em uma rodoia de mão dupla. Para auuar moorisas infraores, o policial cronomera o empo em que os eículos passam enre duas marcas horizonais na pisa, disanes 400 m enre si. Um moorisa imprudene passa pela primeira marca a 100 km/h. Exaamene a 00 m da primeira marca, e ainda na mesma elocidade, ele recebe um sinal de luz ala de um eículo que em em senido oposo, na oura pisa, alerando-o sobre a presença do policial. Sabendo-se que a elocidade máxima permiida em pisa de mão dupla é de 80 km/h, qual será a elocidade média com que o moorisa deerá percorrer os próximos 00 m para não ser mulado? a. 30,4 km/h b. 66,6 km/h c. 10 m/s d. 79,9 km/h e. 80 km/h 05. (FGV-junho-000) Durane uma proa de 100 m rasos, um foógrafo enou irar uma foo de um compeidor famoso. Para isso, o foógrafo manee a câmara fixa em um ripé. Quando o compeidor se aproximaa, ele disparou a câmara. Por azar, foram iradas árias foos em uma mesma chapa. O ineralo enre as foos foi o mesmo. o reelar, ele ee uma surpresa: haia árias foos do compeidor, mosrando-o em função do seu deslocameno. Figura abaixo ilusra esquemaicamene a foo reelada. Sabendo-se que o ineralo enre uma foo e oura foi consane, o gráfico que represena a elocidade insanânea do corredor em função do empo é: a. b. 4

7 c. d. e. 06. (Fues-99-1.a fase) Na figura, esão represenadas as elocidades, em função do empo, desenolidas por um alea em dois reinos e, para uma corrida de 100 m rasos (m/s) Com relação aos empos gasos pelo alea para percorrer os 100 m, podemos afirmar que, aproximadamene, a. no leou 0,4s a menos que no. b. no leou 0,4 s a menos que no. c. no leou 1,0 s a menos que no. d. no leou 1,0 s a menos que no. e.no e no leou o mesmo empo. (s) 07. (FUVEST-98-1.a FSE) Dois rens e fazem manobra em uma esação ferroiária, deslocando-se paralelamene sobre rilhos reilíneos. No insane = 0s, eles esão lado a lado. O gráfico represena as elocidades dos dois rens a parir do insane = 0 s aé = 150 s, quando ermina a manobra. disância enre os dois rens no final da manobra é: (m/s) (s) 5

8 a. 0 m b. 50 m c. 100 m d. 50 m e. 500 m Gabario 01. a. Como o eleador sobe com elocidade consane, s = s 0 +. H() = H() = 5 Em relação ao piso do eleador a bolinha descree um MRUV: s=s h() = h() =10 5 Em relação ao piso érreo, a aceleração da bolinha coninua sendo a da graidade g, mas a elocidade da bolinha é a soma da elocidade dela em relação ao piso do eleador com a elocidade do eleador em relação ao chão, de modo que o moimeno da bolinha em relação ao piso érreo é : h () =0+(10+5) 5 h () = 15 5 O empo necessário para a bolinha aingir a alura máxima, em relação ao piso do eleador é: = =10 10 =1s De modo que o insane em que a bolinha reorna ao solo (piso do eleador) será s. b. equação da elocidade da bolinha em relação ao piso do andar érreo é: =( b + e ) g. =15 10 O insane de alura máxima é o insane em que =0.ssim: 0=15 10 máx = 1,5 s 6

9 0. lernaia a. Desprezando-se os arios e sabendo-se que a elocidade inicial é zero (foi abandonado) e que a elocidade final ambém é zero, em-se que, na descida, a aceleração do corpo égsen, consane, e de mesmo senido que a elocidade e, porano, a elocidade aumena linearmene com o empo. No recho horizonal a aceleração é nula de modo que a elocidade escalar é consane. Na subida, a aceleração égsen, consane, e de senido conrário ao da elocidade e, porano, a elocidade diminui linearmene com o empo. Nessas condições, o gráfico que melhor represena a elocidade do corpo em função do empo é o da alernaia a. 03. a. disância enre os dois sensores é de m e uma roda lea 0,1 s para ir de um sensor a ouro, porano: = s = = 0m / s 01, =0x3,6=7km/h b. Enre as rodas dianeiras passarem pelo sensor 1 e as rodas raseiras passarem pelo mesmo sensor, decorrem 0,15 s. Nese empo o carro percorre a disância enre seus eixos, que é de: = s 0 = s 015, s=3m 04. lernaia b. s oal =400m =80km/h s 1 = 00 m 1 = 100 km/h s = 00 m =? No 1.o recho o empo gaso foi: = s = s 000, = =0,00h , No.o recho, o empo gaso foi de: = Deseja-se que no recho oal de 400 m a elocidade média seja de 80 km/h, porano dee-se lear um empo oal nesse recho de: 0, 400 = = 0,005h 80 oal Como o empo oal é a soma dos empos gasos nos 1.o e.o rechos, emos: oal = 1 + 0,005 = 0,00 + 0,00 0,003. = 0,00 = 00 3 = 66,6 km/h 7

10 05. lernaia d. 4u u u u u u u u Obserando-se os deslocamenos, que ocorreram no mesmo ineralo de empo, erificamos que: (chamando u = ) s 1= 4u 1= 4 s =u = moimeno reardado s 3 =u 3 = s 4 =u 4 = moimeno acelerado s 5 = s 6 = s 7 = s 8 =u 5 = 6 = 7 = 8 = } moimeno uniforme elocidade começa com 4, na foo seguine cai para, na seguine para 1, cresce noamene para, e enão permanece consane. 06. lernaia b. parir do gráfico de cada reino, e sabendo que s = 100 m, podemos concluir que: (m/s) (m/s) (s) 0 3 (s) = +b h e como s = 1= =100 = ( 4) = , s 11 ( 3)+ b 00 = 10 = , s 11 = 0,4 s 07. lernaia d. Lembre-se que: no gráfico elocidade x empo a ariação do espaço é numericamene N igual à área debaixo do gráfico, ou seja, s=. a área de um riângulo é dada por (base x alura) /. o moimeno é progressio quando >0ererógrado quando <0. 8

11 O que esá aconecendo é o seguine: =0s Os rens esão lado a lado, um com elocidade +5m/s (progressio: indo para a frene ) e ouro com elocidade 5m/s (rerógrado: indo para rás ) = 50s O N s == 550 =15m =0 Como s =s s 0 15=s 0 s = 15 m N s = = 550 = 15m 15=s 0 s = 15 m s 15 m O 15 m s gora o rem ola (<0) e o rem ai para frene (>0). =0 = 150 s N s' = = = 50m =0 s =s s 50 = s 15 s = 15 m N s' = = = 50m s 15 m O 15 m s s =s s 50=s ( 15) s ( 15) Como a disância enre eles é : d= s + s emos d = = 50m =0 d=s + s Dica: Lembre-se que: no gráfico elocidade x empo a ariação do espaço é numericamene N igual à área debaixo do gráfico, ou seja, s= a área de um riângulo é dada por (base x alura) / o moimeno é progressio quando >0ererógrado quando <0. 9

12 O que esá aconecendo é o seguine: O =0s Os rens esão lado a lado, um com elocidade +5m/s (progressio: indo para a frene ) e ouro com elocidade 5m/s (rerógrado: indo para rás ) =0 = 50 s gora o rem ola (<0) e o rem ai para frene (>0). s O s =0 =0 = 150 s s O s =0 d=s + s 10