Revisão EsPCEx 2018 Cinemática Prof. Douglão

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1 Revisão EsPCEx 018 Cinemática Prof. Douglão 1. Considere a situação em que um jogador de futebol esteja treinando e, para isso, chute uma bola contra uma parede vertical. Suponhase que a bola realize um movimento em linha reta de ida e volta (jogador-parede-jogador), com velocidade constante na ida, e que, na volta, a velocidade também seja constante, mas menor do que a da ida. Nessas condições e considerando que o tempo de contato com a parede seja muito pequeno e possa ser desprezado, o gráfico que melhor representa o deslocamento (S) da bola em relação ao tempo de movimento (t) é: a). Um trem deve partir de uma estação A e parar na estação B, distante 4 km de A. A aceleração e a desaceleração podem ser, no máximo, de 5,0 m s, e a maior velocidade que o trem atinge é de 7 km h. O tempo mínimo para o trem completar o percurso de A a B é, em minutos, de: a) 1,7 b),0 c),5 d) 3,0 3,4 3. Um elevador sobe verticalmente com velocidade constante v 0, e, em um dado instante de tempo t 0, um parafuso desprendese do teto. O gráfico que melhor representa, em função do tempo t, o módulo da velocidade v desse parafuso em relação ao chão do elevador é Note e adote: - Os gráficos se referem ao movimento do parafuso antes que ele atinja o chão do elevador. b) a) c) b) c) d) d)

2 Revisão EsPCEx 018 Cinemática Prof. Douglão d) E0 sen α E 0 sen α 4. Considere uma polia girando em torno de seu eixo central, conforme figura abaixo. A velocidade dos pontos A e B são, respectivamente, 60 cm s e 0,3 m s. 6. O semáforo é um dos recursos utilizados para organizar o tráfego de veículos e de pedestres nas grandes cidades. Considere que um carro trafega em um trecho de uma via retilínea, em que temos 3 semáforos. O gráfico abaixo mostra a velocidade do carro, em função do tempo, ao passar por esse trecho em que o carro teve que parar nos três semáforos. A distância AB vale 10 cm. O diâmetro e a velocidade angular da polia, respectivamente, valem: a) 10 cm e 1,0 rad s b) 0 cm e 1,5 rad s c) 40 cm e 3,0 rad s d) 50 cm e 0,5 rad s 60 cm e,0 rad s 5. Um garoto arremessa uma bola com velocidade inicial inclinada de um ângulo α com a horizontal. A bola abandona a mão do garoto com energia cinética E 0 e percorre uma trajetória parabólica contida em um plano vertical, representada parcialmente na figura. A distância entre o primeiro e o terceiro semáforo é de a) 330 m. b) 440 m. c) 150 m. d) 180 m. 7. Na figura abaixo, são representadas, em perspectiva, duas esferas, A e B, que deslizam livres de quaisquer atritos sobre dois trilhos. Em um mesmo instante, as duas esferas passam pela posição (1) com velocidades iguais, medidas em relação a um mesmo referencial inercial. Ao passarem pela posição (), qual será a relação entre os módulos das velocidades das esferas A e B e entre os intervalos de tempo necessários para elas percorrerem as distâncias entre (1) e ()? Desprezando-se a resistência do ar, a energia cinética da bola no ponto mais alto de sua trajetória é a) E0 sen α b) E0 cos α c) E0 cos α

3 Revisão EsPCEx 018 Cinemática Prof. Douglão a) va vb b) va vb c) va vb d) va vb va vb 8. Pela experiência cotidiana, sabe-se que o movimento representa uma mudança contínua na posição de um corpo em relação a um dado referencial. A posição de uma partícula movendo-se ao longo do eixo z varia no tempo, de acordo com a expressão 3 z(t) 5t 3t, em que z está em metros e t, em segundos. afirmações. I. A velocidade média desenvolvida por Pedro foi maior do que a desenvolvida por Paulo. II. A máxima velocidade foi desenvolvida por Paulo. III. Ambos estiveram parados pelo mesmo intervalo de tempo, durante seus percursos. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas II e III. I, II e III. 10. Com base nessas informações, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F, as falsas. ( ) O movimento da partícula é retilíneo e uniformemente acelerado. ( ) A partícula apresenta um movimento progressivo em toda sua trajetória. ( ) A velocidade média da partícula entre os instantes t 1,0 s e t,0 s é igual a 3,0 m s. ( ) Em t 0 s e em, aproximadamente, t 0,77 s, a partícula passa pela origem da sua trajetória. A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a a) F V V F b) F V F V c) F F V V d) V V F F V F F V 9. Pedro e Paulo diariamente usam bicicletas para ir ao colégio. O gráfico abaixo mostra como ambos percorreram as distâncias até o colégio, em função do tempo, em certo dia. Dois colegas combinam um desafio. Um deles, identificado por A, garante que, após largarem juntos e ele ter completado 10 voltas numa praça, irá permanecer parado por 5 minutos, quando retornará à corrida e, ainda assim, conseguirá vencer o colega, identificado por B. Considerando que os atletas A e B gastam, respectivamente, 3 minutos e 00s para completar cada volta, qual deve ser o menor número inteiro de voltas completas que deve ter esse desafio para que o atleta A possa vencê-lo? a) 15 b) 16 c) 17 d) A partir do repouso, um foguete de brinquedo é lançado verticalmente do chão, mantendo uma aceleração constante de 5,00 m s durante os 10,0 primeiros segundos. Desprezando a resistência do ar, a altura máxima atingida pelo foguete e o tempo total de sua permanência no ar são, respectivamente, de a) 375 m e 3,7 s. b) 375 m e 30,0 s. c) 375 m e 34,1s. d) 500 m e 3,7 s. 500 m e 34,1s. Com base no gráfico, considere as seguintes 1. Uma balsa de,00 toneladas de massa, inicialmente em repouso, transporta os carros A

4 Revisão EsPCEx 018 Cinemática Prof. Douglão e B, de massas 800 kg e 900 kg, respectivamente. Partindo do repouso e distantes 00 m inicialmente, os carros aceleram, um em direção ao outro, até alcançarem uma velocidade constante de 0 m s em relação à balsa. Se as acelerações são aa 7,00 m s e ab 5,00 m s, relativamente à balsa, a velocidade da balsa em relação ao meio líquido, em m s, imediatamente antes dos veículos colidirem, é de a) zero b) 0,540 c) 0,980 d),35, desloque do ponto B até C é determinado g pela expressão h t. A distância AC é igual a v0 sen θ v0 cosθt, sendo t o tempo g gasto para percorrer a altura h em lançamento vertical de cima para baixo, com velocidade inicial de módulo v0sen θ. 14. Um balão dirigível sobe verticalmente, com velocidade constante de 90,0 km h em relação ao solo, e, a uma altura de 80,0 m do chão, um de seus passageiros arremessa um objeto com velocidade vertical e para cima de 18,0 km h, em relação ao piso do cesto do balão. Em quantos segundos, o objeto retorna para a mão do passageiro? a) 5,0 b) 4,0 c) 3,0 d),0 1,0 15. A figura abaixo exibe uma bola que é abandonada de uma rampa curva de 1,5 m de altura que está sobre uma mesa nas proximidades da Terra. Após liberada, a bola desce pela rampa, passa pelo plano horizontal da mesa e toca o solo 1,00 s após passar pela borda. A figura representa o movimento do centro de massa de um atleta que realiza um salto à distância. Desprezando-se o efeito da resistência do ar, considerando-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a g e sabendo-se que o centro de massa está a uma altura h acima da superfície horizontal, é correto afirmar: a) O tempo do salto é igual ao dobro do tempo de subida. b) O módulo do vetor velocidade v 0 é igual a v0senθ v0cos θ. c) O tempo gasto pelo salto a distância é determinado pela expressão g h v0senθt t. d) O intervalo de tempo t necessário para que a posição do centro de massa do atleta se Desprezando-se qualquer tipo de atrito, avalie as afirmações a seguir e assinale (V) para as verdadeiras, ou (F) para as falsas. ( ) O alcance horizontal da bola a partir da saída da mesa é de 5,00 metros. ( ) Abandonado-se a bola a partir do repouso da borda da mesa, o tempo de queda até o solo é também de 1,00 s. ( ) Para se calcular o tempo de queda da bola a partir da saída da mesa, é necessário conhecer a massa da bola. ( ) Para se calcular o alcance da bola a partir da saída da mesa, é necessário conhecer a altura da mesa. A sequência correta encontrada é a) F, F, V, V.

5 Revisão EsPCEx 018 Cinemática Prof. Douglão b) V, V, F, F. c) F, V, F, V. d) V, F, V, F. 16. Um pequeno motor a pilha é utilizado para movimentar um carrinho de brinquedo. Um sistema de engrenagens transforma a velocidade de rotação desse motor na velocidade de rotação adequada às rodas do carrinho. Esse sistema é formado por quatro engrenagens, A, B, C e D, sendo que A está presa ao eixo do motor, B e C estão presas a um segundo eixo e D a um terceiro eixo, no qual também estão presas duas das quatro rodas do carrinho. a) 15 b) 17 c) 0 d) 5 8 Nessas condições, quando o motor girar com frequência f M, as duas rodas do carrinho girarão com frequência f R. Sabendo que as engrenagens A e C possuem 8 dentes, que as engrenagens B e D possuem 4 dentes, que não há escorregamento entre elas e que fm 13,5 Hz, é correto afirmar que f R, em Hz, é igual a a) 1,5. b) 3,0. c),0. d) 1,0., Um garoto, treinando arremesso de pedras com uma atiradeira, gira o dispositivo de 0,80 m de comprimento sobre sua cabeça, descrevendo um movimento circular com velocidade constante e aceleração radial de 370,00 m s, conforme diagrama. Num certo instante de tempo, a pedra é lançada tangencialmente à trajetória e atinge o solo numa posição de 10,00 m em relação ao garoto. Considere desprezível a resistência do ar e g 10,00 m s. Assim, podemos afirmar que a altura do garoto, em metros, é, aproximadamente, igual a: 17. Uma bola é lançada do topo de uma torre de 85 m de altura com uma velocidade horizontal de 5,0 m s (ver figura). A distância horizontal D, em metros, entre a torre e o ponto onde a bola atinge o barranco (plano inclinado), vale Dado: g 10 m s a) 1,50 b) 1,58 c) 1,69 d) 1,81 1,9

6 Revisão EsPCEx 018 Cinemática Prof. Douglão 19. Durante um jogo de futebol, um goleiro chuta uma bola fazendo um ângulo de 30 com relação ao solo horizontal. Durante a trajetória, a bola alcança uma altura máxima de 5,0 m. Considerando que o ar não interfere no movimento da bola, qual a velocidade que a bola adquiriu logo após sair do contato do pé do goleiro? Use g 10 m s. a) b) c) d) a) 5 m s. b) 10 m s. c) 0 m s. d) 5 m s. 50 m s. 0. Analise a figura abaixo. A figura acima mostra duas partículas A e B se movendo em pistas retas e paralelas, no sentido positivo do eixo x. A partícula A se move com velocidade constante de módulo v 8,0 m s. No instante em que A passa A pela posição x 500 m, a partícula B passa pela origem, x 0, com velocidade de 45 m s e uma desaceleração constante vb cujo módulo é 1,5 m s. Qual dos gráficos abaixo pode representar as posições das partículas A e B em função do tempo?