APLICANDO OS CONCEITOS DE VELOCIDADE. OBJETIVO: Resolver problemas simples utilizando o conceito de velocidade média (v = distância percorrida dividida pelo intervalo de tempo transcorrido no percurso), sem necessidade de mudanças de unidade e envolvendo situações reais. EXERCÍCIOS. QUESTÃO 1 - Yves tem uma rotina muito atarefada. Trabalha durante o dia de 8:00 h às 17:00 h. Depois, vai para a faculdade, que fica a 40 km do seu local de trabalho. Ele consegue fazer o percurso trabalho-faculdade da seguinte forma: nos primeiros 10 km ele desenvolve uma velocidade praticamente constante de 40 km/h, e, nos 30 km restantes, ele desenvolve uma velocidade de 30 km/h, também praticamente constante. A sua aula começa às 19:00h e, antes do início da aula, Yves vai fazer um lanche. A) DETERMINE o tempo máximo, em minutos, que Yves terá para lanchar, considerando que ele chegará a tempo de assistir às aulas. B) CALCULE o valor da rapidez média de Yves, em km/h, no percurso trabalhofaculdade QUESTÃO 2 Dois vagões viajam a 10 km/h e se aproximam um do outro. No instante em que distam 20 km, uma mosca sai de um deles e voa na direção do outro com velocidade de 25 km/h. Quando toca o outro vagão, ela imediatamente dá a volta e se dirige para o vagão anterior, com a mesma velocidade de antes. A partir daí, ela repete esses movimentos até que os vagões se chocam e ela vai direto para o céu das moscas. Quantos quilômetros ela voou durante todas essas idas e vindas até ser tragicamente esmagada? Rr
QUESTÃO 3 Durante uma gincana, um candidato, residente em uma cidade A, deve ir à cidade B cumprir uma tarefa e voltar a A. O regulamento lhe permite 2 alternativas: Alternativa 1 : ir desenvolvendo uma velocidade média de 60 km/h e voltar com uma velocidade média de 40 km/h. Alternativa 2: ir e voltar com a mesma velocidade média de 50km/h. Para ser mais rápido o candidato deverá: A) Optar pela alternativa 1. B) Optar pela alternativa 2. C) Tanto faz. QUESTÃO 4 Um pequeno bote, que navega a uma velocidade de 2m/s, em relação à margem de um rio, é alcançado por um navio, de 50 metros de comprimento, que se move paralelamente a ele, no mesmo sentido, conforme mostrado nesta figura: Esse navio demora 20 segundos para ultrapassar o bote. Ambos movem-se com velocidades constantes. Nessas condições, a velocidade do navio em relação à margem do rio é de, aproximadamente, A) 0,5 m/s B) 2 m/s C) 2,5m/s D) 4,5 m/s
QUESTÃO 5 Um trem de comprimento de 100 m, movendo-se com velocidade de 15,0 m/s deve atravessar um túnel de 200 m de comprimento. Em um determinado instante, o trem está entrando no túnel. CALCULE o tempo mínimo para que o trem atravesse completamente o túnel. Espaço para fazer um esquema (caso haja necessário) QUESTÃO 6 Um dos assuntos abordados na revista Veja, de 16 de março de 2005, mostra os resultados obtidos em alguns esportes que medem os esforços para atingir os extremos da resistência humana. Nele podemos perceber que alguns conceitos descritos foram discutidos em sala de aula. Um dos esportes comentados na revista é mostrado abaixo. Esporte 1 : natação A) CALCULE o valor da velocidade média (em km/h) do nadador Martin Strel.
B) A velocidade na qual um ser humano caminha normalmente é, aproximadamente, 1m/s. INDIQUE se este valor é maior, menor ou igual ao valor obtido no item anterior. QUESTÃO 7 As cidades de Vitória, no Espírito Santo, e Salvador, na Bahia, estão separadas por uma distância de 1200km, aproximadamente. Um automóvel sai de Vitória, às 6:00 h, com destino a Salvador. Durante o trajeto, o motorista pára durante 1 hora, para reabastecimento e lanche. Às 21:00 horas, ele chega em Salvador. A) CALCULE a velocidade média durante toda a viagem. B) EXPRESSE o significado do valor encontrado para a velocidade média QUESTÃO 8 Para determinar a profundidade do oceano numa certa região, usa-se um aparelho (sonar) instalado num barco em repouso. Este aparelho emite uma onda sonora em direção ao fundo do mar que reflete o sinal de volta para o barco. Considere o intervalo de tempo decorrido entre a emissão e a recepção desse sinal (eco) igual a 1,0 s. Supondo a velocidade de propagação do som na água igual a 1500 m/s, CALCULE a profundidade do oceano na região considerada. Referências Bibliográficas Curso de Física 1, / Antônio Máximo e Beatriz Alvarenga- São Paulo: Scipione 2005 Próprio autor www.ufc.br
SUGESTÕES DE RESPOSTAS E COMENTÁRIOS PARA O DOCENTE QUESTÃO 1 A) 40 minutos B) 32km/h QUESTÃO 2 25 km, já que a mosca terá 1 hora de vida, que é o tempo gasto para os trens se chocarem. QUESTÃO 3 Deverá optar pela alternativa 2. Para facilitar, o docente pode sugerir um valor de velocidade QUESTÃO 4 alternativa D). Nessa questão o estudante deverá entender que o bote também está em movimento e que nos 20 segundos ele se movimenta, pois a tendência deles é marcar 2,5m/s QUESTÃO 5 20m/s. Aqui deve-se levar em consideração o tamanho do trem. QUESTÃO 6 A) 6 km/h B) Menor, já que 1m/s é equivalente a 3,6 km/h QUESTÃO 7 A) 80km/h. Aqui o aluno geralmente tira 1 hora da parada. Chamar a atenção para não fazer isso! B) Que se o automóvel desenvolvesse velocidade constante faria a viagem no mesmo tempo QUESTÃO 8 750 m. Lembrar que o tempo é de ida e volta.