Colégio Luciano Feijão Estudo Dirigido de Física

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Benedicto Covalski Chaves
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Colégio Luciano Feijão Estudo Dirigido de Física 1) Uma bola desloca-se em trajetória retilínea, com velocidade constante, sobre um plano horizontal transparente.

1 Colégio Luciano Feijão Estudo Dirigido de Física 1) Uma bola desloca-se em trajetória retilínea, com velocidade constante, sobre um plano horizontal transparente. Com o sol a pino, a sombra da bola é projetada verticalmente sobre um plano inclinado, como mostra a figura. Nessas condições, a sombra desloca-se sobre o plano inclinado em: a) movimento retilíneo uniforme, com velocidade de módulo igual ao da velocidade da bola. b) movimento retilíneo uniforme, com velocidade de módulo menor que o da velocidade da bola. c) movimento retilíneo uniforme, com velocidade de módulo maior que o da velocidade da bola. d) movimento retilíneo uniformemente variado, com velocidade de módulo crescente. e) movimento retilíneo uniformemente variado, com velocidade de módulo decrescente. Resp. [C] Tomando-se, arbitrariamente, dois intervalos de tempo idênticos consecutivos, podemos elaborar o seguinte esquema: 1

2 Os triângulos CAA e CBB são semelhantes, logo: AC BC d d d d A' C B ' C d d d 1 1 Concluímos que em intervalos de tempos idênticos, o deslocamento da sombra é constante e, a partir da figura, também podemos observar que (d 1 +d ) > d. Sendo assim, o movimento da sombra é uniforme, com velocidade de módulo maior que o da bola. ) Uma composição ferroviária de m de comprimento, viajando a uma velocidade constante de 54km/h, cruza com outra que viaja a 18km/h, constante também, no sentido contrário. O cruzamento completo dura 18s. O comprimento da segunda composição é, em metros, de: a) d) 36. b) e) 16. c) 448. Resp. [E] Velocidade relativa: 3,6 R 1 R R km h m s v v v v v 7 / / Assim tudo se passa, como se a composição de comprimento L estivesse parada e a outra de comprimento m viajasse com uma velocidade v R = m/s. S v t L 18 L 16 m R 3) Um ônibus parte de Sobral com destino a Fortaleza, seguindo pela BR, com velocidade constante de 7 km/h. No mesmo instante um automóvel parte de Fortaleza com destino a Sobral pela mesma rodovia com velocidade constante de 8 km/h. Considerando a saída de Fortaleza como o km e Sobral como o km 5, em que ponto da estrada (em km) eles se cruzarão? a) No km 7 b) No km 8

3 c) No km 15 d) No km 1 Resp. [D] Dados : V V S S S S F OF S 7 km / h 8 km / h 5 km Encontro? Onde: SF S v 8 F F t SF t SS S v 5 7 S S t SS t No encontro, temos: 5 SF SS 8 t 5 7 t 15 t 5 t t 1,5 h 15 Assim: SF S vf t SF 8 1,5 SF 1 km F 4) (UNIFOR -CE) Dois móveis, A e B percorrem a mesma trajetória retilínea.a figura representa as posições (s), dadas em metros, em função do tempo (t), dado em segundos, desses dois móveis. 3

4 Qual a distância entre A e B no instante t = 5s? a) 5,5 m b) 4,5 m c) 8,5 m d) 1,5 m e),5 m Resp. [A] No gráfico temos: Encontramos as equações horárias de (A) e (B). Para A: 4 S A = e va v A m/ s 4

5 Assim: S t Para B: A S A = m e vb v B,5 m/ s 4 Assim: S,5 t B Para t = 5s; S t S 5 S 1m A A A S,5 t S,5 5 S,5 S 4,5m B B B B A distância entre (A) e (B) dab 1 4,5 5,5m 5) Um trem desloca-se sobre um trilho com velocidade de 18 km/h. Após uma curva o maquinista avista uma locomotiva parada sobre o trilho e aciona os freios desacelerando 1m/s. No mesmo instante o maquinista da locomotiva, que também percebeu a aproximação do trem, acelera a mesma em 1 m/s afastando-se para evitar o choque. Qual a distância mínima que o trem deveria estar da locomotiva no momento em que ambos iniciaram seu processo de desaceleração e aceleração, para que o choque seja evitado? a) 11,5 m b) 5 m c) 337,5 m d) 45 m Resp. [B] Calculando a aceleração relativa, temos: a a a a 1 1 a m / s Relativa Trem Locomotiva Relativa Relativa Assim, o deslocamento será: v v ar S 3 S 4 S 9 S 5 m 6) Um salva-vidas que está num ponto S da praia deve salvar uma pessoa, que está se afogando, em um ponto P do oceano, como mostra a figura. Considere os vários caminhos entre S e P que o salva-vidas pode seguir, mostrados na figura. Considere que a velocidade do salva-vidas correndo na areia é maior do que sua velocidade nadando no oceano. 5

Assim podemos concluir que a) no caminho de S até P passando pelo ponto A, o tempo que o salva-vidas corre na areia é maior do que o tempo que ele nada até o afogado.

6 Assim podemos concluir que a) no caminho de S até P passando pelo ponto A, o tempo que o salva-vidas corre na areia é maior do que o tempo que ele nada até o afogado. b) no caminho de S até P passando pelo ponto B, o tempo que o salva-vidas corre na areia é igual ao tempo que ele nada até o afogado. c) no caminho de S até P passando pelo ponto C, o salva-vidas leva mais tempo correndo e menos tempo nadando do que no caminho de S até P passando por B. d) no caminho de S até P passando pelo ponto D, o tempo total até o afogado é menor do que no caminho de S até P passando pelo ponto C. e) O tempo total até o afogado em todos os caminhos é o mesmo. Resp. [C] 7) (Unifor 1.1) Quando os freios de um carro são acionados, o veículo ainda percorre uma distância até parar totalmente. Essa distância depende de vários fatores. Um deles é o tempo de reação que varia de pessoa para pessoa. Além disso, a superfície da pista, o tipo de asfalto, o sistema de freios e dos pneus do carro contribuem para fazer com que a distância percorrida pelo carro, até atingir o repouso, aumente ou diminua. No caso em que a pista esteja molhada, a distância aumenta, pois o atrito com a pista diminui. Nesse sentido, considere um carro de Fórmula I movendo-se numa pista reta, com velocidade escalar V. Sendo μe o coeficiente de atrito estático entre os pneus e a pista, qual é a menor distância na qual o carro de Fórmula I pode ser parado pela ação dos freios? 6

7 a) x v a b) x v a v c) x a d) x v g e) x v E g Resp. [E] Do sistema temos: FR FAT FR E N m a E m g a E g Da Equação de Torricelli, verificamos: v P v v v v g a S E g x E g x x E 8) Devido a um vento lateral, a força de resistência do ar que atua sobre um pequeno foguete, em um dado instante t durante a subida é F Ar = 1 N (ver figura). Nesse instante, a massa do foguete é m = 6,kg. A força de empuxo do motor atua na vertical e tem módulo igual a F M = 137 N. Calcule a componente da aceleração do foguete, em m/s, na direção vertical. 7

8 a) 4, b) 8, c) 1 d) 16 e) Resp. [C] Na vertical as forças no foguete são: 1 far FAR sen 3º far 1 far 5N P m g P 6 1 P 6N Assim: F P f m a a a 1 m / s M ar 8

9) Com relação à força de atrito, apresentam-se três

Situação 1: Um automóvel faz uma curva em que o lado

Afirmação 1: A força de atrito entre automóvel.

Situação : Duas crianças de contato físico.

Afirmação : Por efeito da força de atrito, a criança mais

Situação 3: Uma pessoa se movimenta em relação ao solo.

9 9) Com relação à força de atrito, apresentam-se três situações e uma afirmação relativa a cada uma. Situação 1: Um automóvel faz uma curva em que o lado interno da pista é mais baixo que o lado externo. Afirmação 1: A força de atrito entre automóvel. os pneus e a pista depende do número de passageiros do Situação : Duas crianças de contato físico. diferentes pesos descem um toboágua permanecendo em Afirmação : Por efeito da força de atrito, a criança mais leve, que está na frente, será empurrada pela outra. Situação 3: Uma pessoa se movimenta em relação ao solo. Afirmação 3: A força de atrito é oposta ao sentido de movimento da sola do sapato. Estão corretas as afirmações: a) 1 e apenas. c) 1, e 3. 9

10 b) e 3 apenas. d) 1 e 3 apenas. Resp. [D] 1) Na tecnologia usada para a construção de satélites destinados às explorações espaciais, são usadas células solares, que revestem grande parte de sua superfície lateral. Essas células podem ter vários formatos e convertem a energia solar diretamente em energia elétrica: para cada centímetro quadrado de célula solar em que incide a luz do sol, é gerada cerca de,1 watt de potência elétrica. Nessas condições, para que uma célula solar, normato de um hexágono regular gere 14,688 watts de potência elétrica, quantos centímetros deve medir o seu lado? (Use: 3 1,7 ) a) 8 b) 4 c) 1 d) 18 e) 15 Resp. [B] Temos: P A P 14, 688 A, 1 A 1468,8 cm Total Total Cada Como: bh ,8 A 1, , cm 1

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