EXERCÍCIOS FÍSICA 1. O motorista de uma Van quer ultrapassar um caminhão, em uma estrada reta, que está com velocidade constante de módulo 0 m s. Para isso, aproxima-se com a Van, ficando atrás, quase com a Van encostada no caminhão, com a mesma velocidade desse. Vai para a esquerda do caminhão e começa a ultrapassagem, porém, neste instante avista um carro distante 180 metros do caminhão. O carro vem no sentido contrário com velocidade constante de módulo 5 m s. O motorista da Van, então, acelera a taxa de 8 m s. Os comprimentos dos veículos são: Caminhão 10 m; Van 6m e Carro 4,5 m. Analise as afirmações a seguir. I. O carro demora 4s para estar na mesma posição, em relação a estrada, do caminhão. II. A Van levará 4s para ultrapassar completamente o caminhão e irá colidir com o carro. III. A Van conseguirá ultrapassar o caminhão sem se chocar com o carro. IV. A Van percorrerá 56 m da estrada para ultrapassar completamente o caminhão. Todas as afirmativas estão corretas em: a) II III b) III IV c) I III IV d) I II III. 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 e) 3,4 3. Um atleta, partindo do repouso, percorre 100 m em uma pista horizontal retilínea, em 10 s, e mantém a aceleração constante durante todo o percurso. Desprezando a resistência do ar,
considere as afirmações abaixo, sobre esse movimento. I. O módulo de sua velocidade média é 36 km h. II. O módulo de sua aceleração é 10 m s. III. O módulo de sua maior velocidade instantânea é 10 m s. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. 4. Um móvel descreve um movimento retilíneo uniformemente acelerado. Ele parte da posição inicial igual a 40 m com uma velocidade de 30 m / s, no sentido contrário à orientação positiva da trajetória, e a sua aceleração é de móvel no instante 4s é a) 0m b) 40 m c) 80 m d) 100 m e) 40 m 10 m / s no sentido positivo da trajetória. A posição do 5. Um veículo parte do repouso em movimento retilíneo e acelera com aceleração escalar constante e igual a 3,0 m s. O valor da velocidade escalar e da distância percorrida após 4,0 segundos, valem, respectivamente a) 1,0 m s e 4,0 m. b) 6,0 m s e 18,0 m. c) 8,0 m s e 16,0 m. d) 16,0 m s e 3,0 m. e) 10,0 m s e 0,0 m. 6. Nos testes realizados em um novo veículo, observou-se que ele percorre 100 m em 5 s, a partir do repouso. A aceleração do veículo é constante nesse intervalo de tempo e igual a a) m s b) c) d) e) 4 m s 6 m s 8 m s 10 m s TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia o texto e responda à(s) questão(ões). Um motorista conduzia seu automóvel de massa.000 kg que trafegava em linha reta, com velocidade constante de 7 km / h, quando avistou uma carreta atravessada na pista.
Transcorreu 1s entre o momento em que o motorista avistou a carreta e o momento em que acionou o sistema de freios para iniciar a frenagem, com desaceleração constante igual a 10 m / s. 7. Sabendo-se que o automóvel parou e não colidiu com a carreta, pode-se afirmar que o intervalo de tempo transcorrido desde o instante em que o motorista avistou a carreta até o instante em que o automóvel parou completamente é, em segundos, a) 7,. b) 3,5. c) 3,0. d),5. e),0. 8. Considere o gráfico abaixo, que representa a velocidade de um corpo em movimento retilíneo em função do tempo, e as afirmativas que seguem. I. A aceleração do móvel é de 1,0 m / s. II. A distância percorrida nos 10 s é de 50 m. III. A velocidade varia uniformemente, e o móvel percorre 10 m a cada segundo. IV. A aceleração é constante, e a velocidade aumenta 10 m / s a cada segundo. São verdadeiras apenas as afirmativas a) I e II. b) I e III. c) II e IV. d) I, III e IV. e) II, III e IV. 9. Dois móveis, A e B, movendo-se em um plano horizontal, percorrem trajetórias perpendiculares, seguindo os eixos Ox e Oy, de acordo com as funções horárias xa 18 3t e yb 18 9t t, com unidades de acordo com o Sistema Internacional de Unidades (S.I.). Esses móveis irão se encontrar no instante a) t 0,0s b) t 3,0s c) t 4,5s
d) t 6,0s 10. Muitos acidentes acontecem nas estradas porque o motorista não consegue frear seu carro antes de colidir com o que está à sua frente. Analisando as características técnicas, fornecidas por uma revista especializada, encontra-se a informação de que um determinado carro consegue diminuir sua velocidade, em média, 5,0 m / s a cada segundo. Se a velocidade inicial desse carro for 90,0 km / h (5,0 m / s), a distância necessária para ele conseguir parar será de, aproximadamente, a) 18,5 m b) 5,0 m c) 31,5 m d) 45,0 m e) 6,5 m Gabarito: Resposta da questão 1: [C] Dados: Distância inicial: d 180 m; velocidade do caminhão: vc 0m s; velocidade do carro: va 5m s; aceleração da Van: av 8m s ; comprimento dos veículos: [I] Correta. O carro demora 4s para estar na mesma posição, em relação a estrada, do caminhão. Usando a velocidade relativa entre o carro e o caminhão: d 180 180 va/c 0 5 Δt Δt 4 s. Δt Δt 45 [II] Incorreta. A Van levará 4s para ultrapassar completamente o caminhão e irá colidir com o carro. Em relação ao caminhão, a velocidade inicial da Van é nula e o espaço relativo percorrido na ultrapassagem é Lc Lv 10 6 16 m. a 8 ΔS t 16 t t s. [III] Correta. A Van conseguirá ultrapassar o caminhão sem se chocar com o carro. Em segundos a Van e o carro percorrem: a 8 ΔSv v0t t ΔSv 0 ΔSv 56 m. ΔSa vat 5 50 m. Ao final da ultrapassagem a distância entre o carro e a Van é: d 180 (56 60) d 64 m. [IV] Correta. A Van percorrerá 56 m da estrada para ultrapassar completamente o caminhão. Cálculo na afirmativa anterior. Resposta da questão : [E]
Partindo da estação A, o tempo necessário e o espaço percorrido até o trem atingir a velocidade máxima de 7 km h (0 m s) são: Δv 0 0 a 5 Δt1 4 s Δt1 Δt1 v v0 aδs1 0 0 5 Δs1 Δs1 40 m Da mesma forma, depois de atingida a velocidade máxima, no último trecho o trem gastará o mesmo tempo e percorrerá a mesma distância até parar. Logo: Δt 3 4 s e Δs3 40 m. Para o trecho intermediário, o trem deve desenvolver uma velocidade constante igual à máxima para que o tempo de percurso seja mínimo. Desse modo: Δs 4000 40 Δs 390 m Δs 390 v 0 Δt 196 s Δt Δt Portanto, o tempo total será: Δt Δt Δt Δt (4 196 4) s 04 s 1 3 Δt 3,4 min Resposta da questão 3: Análise das afirmativas: [I] Verdadeira. A velocidade média é dada por: Δs 100 m km h vm vm 10 m s 3,6 vm 36 km h Δt 10 s m s [II] Falsa. O módulo da aceleração é calculado por: a Δs 100 m Δs t a a m s t 10 s [III] Falsa. A maior velocidade instantânea será observada na linha de chegada: v v0 at v 0 m s 10 s v 0 m s Resposta da questão 4: Pelos dados do enunciado e pela função horária do espaço para um MRUV, temos que: a t S S0 v0 t 10 16 S 40 30 4 S 40 10 80 S 0 m Resposta da questão 5:
Funções horárias da velocidade e do espaço para o para o Movimento Uniformemente Variado: v v0 a t v 0 3 4 v 1,0m/s. a 3 ΔS v0 t t ΔS 0 4 v 4,0m. Resposta da questão 6: [D] Da equação da distância em função do tempo para o Movimento Retilíneo Uniformemente a Variado, Δs v0 t t, basta substituir os valores e isolar a aceleração: a Δs 100 m Δs v 0 t t a a a 8 m s t 5s Resposta da questão 7: [C] Para um veículo em movimento retilíneo uniformemente variado, temos a expressão da velocidade versus o tempo: v v at 0 Sabemos que ao parar a velocidade é nula, temos a velocidade inicial e a aceleração, então calculamos o tempo: km 1000 m 1 h m v0 7 0 h 1 km 3600 s s Substituindo os valores na equação da velocidade, achamos o tempo de frenagem: v v at 0 0 10t t s 0 Assim, o tempo total será composto do tempo de ação do motorista ao avistar o obstáculo somado ao tempo de frenagem. t 1 s s 3 s total Resposta da questão 8: [I] Verdadeira. Aplicando a definição de aceleração escalar média: Δv 10 a a m a 1 m/s. Δt 10 [II] Verdadeira. O espaço percorrido é dado pela área entre a linha do gráfico e o eixo dos tempos. 10 10 ΔS ΔS 50 m. [III] Falsa. A velocidade é variável. [IV] Falsa. A velocidade aumenta 1,0 m/s a cada segundo.
Resposta da questão 9: [D] O encontro ocorrerá no ponto (0, 0), origem do sistema de eixos. 18 xa 18 3t 0 18 3 t t t 6 s 3 t 1,5 s 9 81144 yb 18 9t t 0 18 9t t t 4 t 6 s t 6 s. Resposta da questão 10: [E] a 5m / s. A aceleração escalar é Aplicando a equação de Torricelli: 65 v v0 a ΔS 0 5 5ΔS ΔS ΔS 6,5 m. 10