Colégio FAAT Ensino Fundamental e Médio Lista de Exercícios 2_1 BIMESTRE Nome: Nº Turma: 1 EM Profa Kelly Data: Conteúdo: Movimento relativo; Movimento Uniforme (MU). 1 Considere um rio cujas águas correm com velocidade de intensidade 3,0 km/h em relação às margens. Um barco desce esse rio, deslocando-se de um porto A até um porto B em 1,2 h. Em seguida, esse mesmo barco sobe o rio, deslocando-se do porto B até o porto A em 1,8 h. Sendo v B a intensidade da velocidade do barco em relação às águas e D a distância entre os portos A e B, calcule v B e D. 2 Uma pessoa deseja atravessar um rio cujas águas correm com velocidade constante de 6,0 m/s em relação às margens. Para tanto, usa um barco provido de motor de popa capaz de impulsionar a embarcação com uma velocidade constante de módulo igual a 8,0 m/s em relação às águas. Se o barco é colocado perpendicularmente às margens, e mantendo-se o leme nessa direção, sua velocidade em relação à Terra será: a) 2,0 m/s d) 10,0 m/s b) 6,0 m/s e) 14,0 m/s c) 8,0 m/s 3 (UFMT) Um homem tem velocidade, relativa a uma esteira, de módulo 1,5 m/s e direção perpendicular à da velocidade de arrastamento da esteira. A largura da esteira é de 3,0 m e sua velocidade de arrastamento, em relação ao solo, tem módulo igual a 2,0 m/s. Calcule: a) o módulo da velocidade da pessoa em relação ao solo; b) a distância percorrida pela pessoa, em relação ao solo, ao atravessar a esteira. 4 Um barco provido de um motor que lhe imprime velocidade de 40 km/h em relação às águas é posto a navegar em um rio de margens paralelas e largura igual a 10 km, cujas águas correm com velocidade de 30 km/h em relação às margens.
a) Qual o menor intervalo de tempo para que o barco atravesse o rio? Esse intervalo de tempo depende da velocidade da correnteza? b) Supondo que o barco atravesse o rio no menor intervalo de tempo possível, qual a distância percorrida por ele em relação às margens? 5 (Vunesp-SP) Sob a ação de um vento horizontal com velocidade de intensidade v = 15 m/s, gotas de chuva caem formando um ângulo de 30 em relação à vertical. A velocidade de um vento horizontal capaz de fazer com que essas mesmas gotas de chuva caiam formando um ângulo de 60 em relação à vertical deve ter intensidade, em m/s, igual a: a) 45 d) 15 b) 30 e) 10 c) 20 6 (UEL 2014) A gôndola é um meio de transporte comumente usado nos famosos canais de Veneza e representa um dos principais atrativos turísticos da cidade. Um pedestre caminha no sentido oeste-leste com velocidade constante de 3 km/h em relação à margem do canal e observa duas gôndolas em movimento: a primeira, no sentido oeste-leste, com velocidade constante de 10 km/h em relação à margem do canal; e a segunda, no sentido leste-oeste, com velocidade constante de 6 km/h também em relação à margem do canal. Além disso, um veneziano observa, de sua janela, o pedestre caminhando no sentido oeste-leste e em sua direção. Ao colocar o sistema referencial inercial no pedestre, as velocidades relativas da primeira gôndola, da segunda e do veneziano, em relação ao pedestre, são, respectivamente, de a) 7 km/h para o leste, 9 km/h para o oeste, 3 km/h para o oeste. b) 7 km/h para o oeste, 9 km/h para o leste, 3 km/h para o leste. c) 13 km/h para o leste, 3 km/h para o oeste, 3 km/h para o leste. d) 13 km/h para o oeste, 3 km/h para o leste, 3 km/h para o oeste. e) 13 km/h para o leste, 9 km/h para o oeste, 3 km/h para o leste. 7 (UNICAMP 2014) O encontro das águas do Rio Negro e do Solimões, nas proximidades de Manaus, é um dos maiores espetáculos da natureza local. As águas dos dois rios, que formam o Rio Amazonas, correm lado a lado por vários quilômetros sem se misturarem. Um dos fatores que explicam esse fenômeno é a diferença da velocidade da água nos dois rios, cerca de v n = 2 km/h para o Negro e v s = 6 km/h para o Solimões. Se uma embarcação, navegando no Rio Negro, demora t n = 2 h para fazer um percurso entre duas cidades distantes d = 48 km quanto tempo levará para percorrer a mesma distância no Rio Solimões, também rio acima, supondo que sua velocidade com relação à água seja a mesma nos dois rios?
8 - Suponha que uma semeadeira é arrastada sobre o solo com velocidade constante de 4 km/h, depositando um único grão de milho e o adubo necessário a cada 20 cm de distância. Após a semeadeira ter trabalhado por 15 minutos, o número de grãos de milho plantados será de, aproximadamente, a) 1200 d) 5000 b) 2400 e) 7500 c) 3800 9 (FMP 2016) Um professor de física do ensino médio propôs um experimento para determinar a velocidade do som. Para isso, enrolou um tubo flexível de 5,0 (uma mangueira de jardim) e colocou as duas extremidades próximas a um microfone, como ilustra a Figura abaixo. O microfone foi conectado à placa de som de um computador. Um som foi produzido próximo a uma das extremidades do tubo no caso, estourou-se um pequeno balão de festas e o som foi analisado com um programa que permite medir o intervalo de tempo entre os dois pulsos que eram captados pelo microcomputador: o pulso provocado pelo som do estouro do balão, que entra no tubo, e o pulso provocado pelo som que sai do tubo. Essa diferença de tempo foi determinada como sendo de 14,2 ms. A velocidade do som, em m/s, medida nesse experimento vale a) 704 d) 70 b) 352 e) 14 c) 0,35 10 (UERN 2015) Um garoto que se encontra em uma quadra coberta solta um balão com gás hélio e este passa a se deslocar em movimento retilíneo uniforme com velocidade de 2 m/s. Ao atingir o teto da quadra, o balão estoura e o som do estouro atinge o ouvido do garoto 5,13 s após ele o ter soltado. Se o balão foi solto na altura do ouvido do garoto, então a distância percorrida por ele até o instante em que estourou foi de (Considere a velocidade do som igual a 340 m/s) a) 8,6 m c) 10,2 m b) 9,1 m d) 11,4 m
11 (PUCRJ 2015) Uma lebre e uma tartaruga decidem apostar uma corrida de 32 m. Exatamente às 12h, é dada a largada. A lebre dispara na frente, com velocidade constante de 5,0 m/s. A tartaruga corre com velocidade constante de 4,0 m/min sem parar até o fim do percurso. A lebre, percebendo quão lenta se movia a tartaruga, decide descansar após percorrer metade da distância total, e então adormece por 7 min 55 s. Quando acorda, sai correndo com a mesma velocidade inicial, para tentar ganhar a corrida. O fim da história é conhecido. Qual é a vantagem de tempo da tartaruga sobre a lebre, na chegada, em segundos? a) 1,4 d) 5,0 b) 1,8 e) 6,4 c) 3,2 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Recentemente, uma equipe de astrônomos afirmou ter identificado uma estrela com dimensões comparáveis às da Terra, composta predominantemente de diamante. Por ser muito frio, o astro, possivelmente uma estrela anã branca, teria tido o carbono de sua composição cristalizado em forma de um diamante praticamente do tamanho da Terra. 12 (UNICAMP 2015) Os astrônomos estimam que a estrela estaria situada a uma distância d = 9 x 10 18 m da Terra. Considerando um foguete que se desloca a uma velocidade v = 1,5 x 10 4 m/s o tempo de viagem do foguete da Terra até essa estrela seria de 7 (1ano 3,0 10 s) a) 2000 anos b) 300000 anos c) 6000000 anos d) 20000000 anos 13 (UNICAMP 2014) Correr uma maratona requer preparo físico e determinação. A uma pessoa comum se recomenda, para o treino de um dia, repetir 8 vezes a seguinte sequência: correr a distância de 1 km à velocidade de 10,8 km/h e, posteriormente, andar rápido a 7,2 km/h durante dois minutos. Qual será a distância total percorrida pelo atleta ao terminar o treino? 14 (ACAFE 2014) Filas de trânsito são comuns nas grandes cidades, e duas de suas consequências são: o aumento no tempo da viagem e a irritação dos motoristas. Imagine que você está em uma pista dupla e enfrenta uma fila. Pensa em mudar para a fila da pista ao lado, pois percebe que, em determinado trecho, a velocidade da fila ao lado é 3 carros/min. enquanto que a velocidade da sua fila é 2 carros /min. Considere o comprimento de cada automóvel igual a 3 m.
Assinale a alternativa correta que mostra o tempo, em min, necessário para que um automóvel da fila ao lado que está a 15m atrás do seu possa alcançá-lo. a) 2 c) 5 b) 3 d) 4 15 (UERJ 2014) O cérebro humano demora cerca de 0,36 segundos para responder a um estímulo. Por exemplo, se um motorista decide parar o carro, levará no mínimo esse tempo de resposta para acionar o freio. Determine a distância que um carro a 100 km/h percorre durante o tempo de resposta do motorista e calcule a aceleração média imposta ao carro se ele para totalmente em 5 segundos. 16 (UERJ 2014) Em um longo trecho retilíneo de uma estrada, um automóvel se desloca a 80 km/h e um caminhão a 60 km/h, ambos no mesmo sentido e em movimento uniforme. Em determinado instante, o automóvel encontra-se 60 km atrás do caminhão. O intervalo de tempo, em horas, necessário para que o automóvel alcance o caminhão é cerca de: a) 1 c) 3 b) 2 d) 4 17 Dois carros viajam ao longo de uma estrada reta. O carro A mantém uma velocidade constante de 80 km/h e o carro B mantém uma velocidade constante de 110 km/h. Em t = 0, o carro B está 45 km atrás do carro A. Quanto tempo mais viajará o carro A até ser ultrapassado pelo carro B? 18 Um trem de 200 m de comprimento move-se com velocidade constante de 72 km/h. Calcule o tempo decorrido para esse trem passar completamente: a) por uma pessoa parada à beira da ferrovia; b) por um túnel de 100 m de extensão. 19 É dado o gráfico S(t) para o movimento de um ponto material:
S Represente graficamente a velocidade do ponto material no intervalo de 0 a 30 s. 20 Dois móveis, A e B, ao percorrerem a mesma trajetória, tiveram seus espaços variando com o tempo, conforme as representações gráficas a seguir: S Determine: a) as funções horárias dos espaços de A e de B; b) o instante e a posição correspondentes ao encontro dos móveis (por leitura direta nos gráficos e usando as funções horárias obtidas). 21 Dois tratores, I e II, percorrem a mesma rodovia e suas posições variam com o tempo, conforme o gráfico a seguir: S Determine o instante do encontro desses veículos. 22 Das 10 h às 16 h, a velocidade de um automóvel variou com o tempo. O gráfico a seguir mostra a variação aproximada da velocidade em função do tempo:
Calcule a velocidade média do automóvel nesse intervalo de tempo. 23 O motorista de um automóvel, moço muito distraído, dirige seu veículo com velocidade constante v pela rodovia representada na figura. Um trem de 120 m de comprimento, com velocidade constante de 20 m/s, move-se pela ferrovia, que cruza com a rodovia sem nenhuma sinalização. Em determinado instante, o automóvel e o trem estão nas posições indicadas. Para que valores da velocidade v do automóvel não haverá acidente? Considere o automóvel um ponto material. 24 Considere um frasco cilíndrico de diâmetro D e altura H e uma placa retangular impermeável de base D e altura H2, perfeitamente encaixada e assentada no fundo do frasco, conforme ilustram as figuras:
a torneira despeja água dentro do frasco, vazio no instante t 0 = 0, com vazão rigorosamente constante. Sendo y a maior altura da superfície livre da água em relação à base do frasco e t o tempo, trace o gráfico de y em função de t desde t 0 = 0 até t = T (frasco totalmente cheio). GABARITO Questão Resposta 1 v b = 15 km/h e D = 21,6 km 2 D a) v res = 2,5 m/s; 3 b) S = 5 m. a) t = 15 min, independe; 4 b) S = 12,5 km 5 A 6 A 7 t = 2,4 h 8 D 9 B 10 C 11 A 12 D 13 d = 9920 m 14 C 15 S = 10 m e a m = -5,56 m/s² 16 C 17 t = 1,5 h
18 a) t = 10 s; b) t = 15 s. 19 *** 20 a) S A = -6 + 3.t e S B = 1,5.t; b) t = 4 s. 21 t = 10 h 22 v m = 80 km/h 23 v 16 m/s ou v 10 m/s 24 ***