Exercícios Complementares no Portal Objetivo FIS1M208 e FIS1M209. ), a velocidade escalar de B (V B. = 3,0s, o espaço de A (s A

Texto para as questões

1

e

2

.

As tabelas a seguir representam o espaço s (posição) e a velo cidade escalar V, em função do tempo t, para os movimentos de três partículas que descrevem trajetórias retilíneas.

partícula A

partícula B

partícula C

1

Os movimentos de A, B e C são classi -ficados, res pec tivamente, como

a) uniforme, uniformemente variado e uniformemente varia do.

b) uniforme, uniforme e uniformemente varia do.

c) uniforme, uniformemente variado e varia -do não uniforme men te.

d) uniformemente variado, uniformemente variado e varia do não uniforme men te. e) uniformemente variado, uniforme e varia

-do não uniforme men te.

2

No instante t₁= 3,0s, o espaço de A (s_A), a velocidade escalar de B (V_B) e a velocidade escalar de C (V_C) serão dados por: a) s_A= 8,0m; V_B= 8,0m/s; V_C= 3,0m/s b) s_A= 8,0m; V_B= 6,0m/s; V_C= 9,0m/s c) s_A= 6,0m; V_B= 8,0m/s; V_C= 9,0m/s d) s_A= 6,0m; V_B= 6,0m/s; V_C= 8,0m/s e) s_A= 8,0m; V_B= 8,0m/s; V_C= 9,0m/s

3

(UERJ) – Durante um experimento, um pesqui sador anotou as posições de dois móveis, A e B, ela boran do a tabela abaixo. Os móveis descrevem uma mes ma trajetória re -tilínea.

O movimento de A é uniforme e o de B é uniforme mente va riado.

Determine

a) a velocidade escalar de A.

b) a aceleração escalar e a velocidade escalar inicial de B.

4

(UNEMAT) – Um automóvel está em mo -vi mento uniformemente variado com ace le -ração escalar igual a – 5m/s2_{e sua velo cidade}

escalar varia no tempo, de acordo com a tabela a seguir:

Analise as afirmativas abaixo.

Assinale a alternativa correta. a) Somente I e III são verdadeiras. b) II e IV são falsas.

c) I, II, III e IV são verdadeiras. d) Somente I é verdadeira. e) III e IV são falsas.

5

(MODELO ENEM) – Em uma decolagem, um avião parte do repouso e, com aceleração escalar constante, percorre na pista uma distância de 1,0km em 20s.

Assinale a opção que traduz corretamente as intensi dades da ace leração do avião (em m/s2₎

e da veloci dade escalar final de de co lagem (em km/h). a) γ = 5,0m/s2e V = 360km/h; b) γ = 5,0m/s2_{e V = 100km/h;} c) γ = 2,5m/s2_{e V = 180km/h;} d) γ = 2,5m/s2_{e V = 50km/h;} e) γ = 5,0m/s2_{e V = 180km/h.} T(s) 0 1 2 3 4 5 6 V(m/s) 10 5 0 – 5 – 10 – 15 – 20 10,0 100 8,0 64,0 6,0 36,0 4,0 16,0 2,0 4,0 t(s) V(m/s) 10,0 22,0 8,0 18,0 6,0 14,0 4,0 10,0 2,0 6,0 t(s) V(m/s) 10,0 22,0 8,0 18,0 6,0 14,0 4,0 10,0 2,0 6,0 t(s) s(m)

I. A velocidade escalar inicial do automóvel é 10m/s.

II. No instante 2s, o automóvel para e começa a mudar o sentido do seu movimento.

III. No intervalo de tempo entre 0 a 2s, o movimento do automóvel é retardado e progressivo.

IV. No intervalo de tempo entre 2s e 6s, o movimento do automóvel é acelerado e retrógrado. Tempo (t) em segundos Posição em metros A B 0 –5,0 15,0 1,0 0 0 2,0 5,0 –5,00 3,0 10,0 0 4,0 15,0 15,0

1

De acordo com o Guiness Book, o cami -nhão mais po ten te (Ford LTL 9000, modelo 1987) atingiu, par tin do do repouso, uma velo -cidade escalar de, apro xi ma damente, 96,0m/s em um intervalo de tempo de 8,0s.

Considerando-se o movimento uniformemente variado, determine

a) a aceleração escalar do veículo;

b) a distância percorrida nesse intervalo de tempo.

2

(FATEC-SP) – Uma partícula passa pelo ponto A, da trajetória esque matizada abaixo, no instante t = 0, com velo cidade escalar de 8,0m/s. No instante t = 3,0s, a partícula passa pelo ponto B com velo cidade escalar de 20,0m/s.

Sabendose que o seu movimento é uniforme mente variado, a posição do ponto B, em me -tros, vale

a) 25,0 b) 30,0 c) 45,0 d) 50,0 e) 55,0

3

(UnB-MODELO ENEM) – Um carro passa por um veículo da polícia es ta cionado em frente a uma escola, com velocidade es -calar constante de 90km/h. Imediatamente, o veícu lo policial parte, na captura do infrator, com acelera ção escalar constante de 5,0m/s2_.

O tempo gasto pelos policiais para alcançar o infra tor, seguindo a mesma trajetória retilínea, foi de:

a) 10s b) 20s c) 30s d) 40s e) 50s

4

(PUC-RJ) – Considere o movimento de um caminhante em linha reta. Este caminhante percorre os 20,0s iniciais com velocidade escalar constante V₁= 2,0m/s. Em seguida, ele

percorre os próximos 8,0 s com aceleração escalar constante a = 1,0m/s2 _{(a velocidade}

escalar inicial é 2,0 m/s). Calcule

a) a distância percorrida nos 20,0s iniciais; b) a distância percorrida nos 28,0s totais; c) a velocidade escalar final do caminhante.

5

(UESPI-MODELO ENEM) – Um carro A inicia seu movi mento reti líneo a partir do repouso, no instante t = 0, com uma ace leração escalar constante igual a 0,5m/s2_{. Neste mes}

-mo instante, passa por ele um carro B, que se des loca na mesma direção e no mesmo sentido do carro A, porém com velocidade escalar constante igual a 3,0m/s. Considerando-se tal situação, qual é o tempo necessário para que o carro A alcance o carro B?

a) 6,0s b) 8,0s c) 10,0s d) 12,0s e) 20,0s

F

ÍSICA

F1

Módulos

25 e 26

Movimento uniformemente variado / Exercícios

Exercícios Complementares no Portal Objetivo FIS1M208 e FIS1M209

1

(UNESP) – Um veículo está rodando com ve lo cida de escalar de 36km/h numa estrada reta e horizontal, quando o motorista aciona o freio. Su pondo-se que a veloci dade escalar do veículo se re duza uniforme mente à razão de 4,0m/s em cada se gundo, a partir do momento em que o freio foi acio nado, determine a) o tempo decorrido entre o instante do acio

-na mento do freio e o instante em que o veículo para;

b) a distância percorrida pelo veículo nesse intervalo de tempo.

2

(FUND. CARLOS CHAGAS) – Um trem em mo vi men to reti lí neo está com velocidade escalar de 15m/s quando o maquinista freia, parando o trem em 10s. Admitindo-se que o trem tenha acele ração es calar constante, pode-se concluir que os módulos da aceleração escalar e do deslocamento do trem, neste intervalo de tempo, valem, em unidades do Sistema Internacional, respectivamente, a) 0,66 e 75 b) 0,66 e 150 c) 1,0 e 150 d) 1,5 e 150 e) 1,5 e 75

3

(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE FÍSI -CA) – Um mo torista pisa repentinamente no freio do seu carro, fazendo-o parar em um

inter valo de tempo de 2,0s.

O carro deixa no solo plano de asfalto marcas de com primento 5,0m, evidenciando a distância que ele percorreu até parar.

Admita que a trajetória do carro durante a freada seja retilínea e que a sua aceleração escalar seja cons tan te.

Determine

a) o módulo da velocidade do carro no exato instante em que o motorista pisou no freio; b) o módulo da aceleração escalar do carro

durante a freada.

4

(UEPB-MODELO ENEM) – Uma

revis ta automobilística, com parando dife -rentes modelos de carros nacionais com motor 1.0, no item aceleração, afirma que um deles vai de 0 a 100,8km/h em 16,0s. Considerando-se que o teste foi realizado numa pista retilínea com acele ração escalar constante e baseando-se em conceitos fí sicos, isto significa que neste intervalo de tempo, o carro

a) desloca-se com velocidade escalar cons -tan te.

b) tem um deslocamento de 224m. c) tem velocidade escalar média de 30m/s. d) tem uma aceleração escalar de 3,6km/h.s. e) tem um deslocamento de 100,8m.

5

(FATEC-SP) – Dois móveis, M e N, partem de um mesmo ponto e percorrem a mesma trajetória. Suas velocidades escalares va riam com o tempo, como mostra o gráfico abaixo.

Analise as seguintes afirmações a respeito desses móveis.

Deve-se afirmar que apenas a) I é correta.

b) II é correta. c) III é correta. d) I e II são corretas. e) II e III são corretas.

I. Os dois descrevem movimento uniforme. II. Os dois se encontram no instante t = 10s. III. No instante do encontro, a velocidade

escalar de M será 32m/s.

1

O gráfico a seguir representa o espaço em função do tempo para uma partícula que se desloca em movi mento uniforme mente variado.

Determine

a) a velocidade escalar inicial V₀; b) a aceleração escalar γ.

2

A figura a seguir representa o gráfico alturatempo do movimento de um corpo lan -çado verticalmente para ci ma, com velocidade escalar inicial V₀, na su perfície de um pla neta.

a) Qual é o valor do módulo da velo cidade escalar inicial V₀?

b) Qual é o valor do módulo da acele ração da gravidade na superfície do planeta? c) Qual é o valor da veloci da de escalar no

instante t = 5,0s?

3

O gráfico a seguir representa a velocidade escalar em função do tempo no movimento de um ponto material.

Sabendose que o ponto material parte da ori -gem dos espaços no instante t₀= 0, pedem-se: a) os valores da aceleração escalar (γ ) e da

velocidade escalar inicial (V₀);

b) as funções horárias da velocidade escalar e do espaço.

4

(MODELO ENEM) – Um pequeno bloco é lançado sobre um plano hori zontal com velocidade de módulo V₀e percorre o tre cho retilíneo ABC até parar em C.

No trecho AB, não há atrito e o movimento é uni forme; no trecho BC, o coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e o plano de apoio é constante e por isso o movimento é uniforme -mente variado. Des pre ze o efeito do ar.

Os trechos AB e BC têm a mesma extensão d. No instante t = 0, o bloco passou por A. O gráfico que melhor representa a velocidade escalar do bloco, em função do tempo, entre as posições A e C é

– Velocidade escalar média e Equação de Torricelli / Propriedades gráficas no MUV

no Portal Objetivo FIS1M210 e FIS1M211

Módulos

27 e 28

1

(MODELO ENEM) – O gráfico a seguir representa a variação da velo cidade escalar em função do tempo para um atleta em uma cor rida de extensão de 200m.

O atleta cruza a linha de chegada no ins tan te T segundos.

O valor de T é

a) 20,0 b) 21,0 c) 22,0 d) 23,0 e) 24,0

2

(UFPA) – Sr. Roberto foi multado por ter pa rado com as rodas dian teiras além do início da faixa de pe destres, conforme in dica a figura 2. Pro curou o Departamento de Trânsito ale gando que não era possível retor nar posicio -nando-se antes da faixa no tempo inferior a 8,0s estabelecidos por lei para evitar a multa, contados a partir do instante em que o sinal fecha.

O Departamento mostrou os dados do incidente por meio do gráfico acima, em que o instante zero corres ponde ao momento em que o sinal fecha e o veículo se encontra exata -mente sobre o início da faixa (Figura 1).

Considere que, após a parada do veículo a uma dis tância d do início da faixa, o tempo necessário pa ra iniciar o movimento em ré seja de 3,0s e a ace leração escalar do carro, nesta marcha, seja de 1,0m/s2_.

Pedem-se a) a distância d;

b) o tempo total gasto desde o instante em que o sinal fecha até o instante em que o carro vol ta ao início da faixa e justifique se o Sr. Roberto tinha razão ou não.

3

(UNESP) – Um veículo A passa por um posto poli cial com uma velocidade escalar constante acima do permitido no local. Pouco tempo depois, um policial em um veículo B parte em perseguição ao veículo A. Os movimentos dos veículos são descritos nos grá ficos da figura e ambos descrevem uma mes ma tra jetória retilínea.

Tomando-se o posto policial como referência para esta be lecer as posições dos veículos e utilizando as infor mações do gráfi co, calcule a) a distância que separa o veículo B de A no instante t = 15s;

b) o instante em que o veículo B alcança A.

1

(FMTM-MG-MODELO ENEM) – Nas pla nícies africanas, o jogo en tre predador e presa encontra um limite delicado. A gazela, sempre atenta, vive em grupos. É rápida e seu corpo suporta uma aceleração de 0m/s a 14,0m/s em 3,0s. O gue pardo, com sua cabeça pequena e mandí bulas curtas projetadas para um abate preciso por estran gulamento, está bem camuflado e, com seu corpo flexível, amplia sua passada, sobre voando o solo na maior parte de sua corrida. Mais ágil que a gazela, vai de 0m/s a 20,0m/s em 3,0s. O esforço, no entanto, eleva sua temperatura a níveis perigosos de sobre vivência e, em virtude disto, as perseguições não podem superar 20,0s. Um guepardo apro xima-se a 27,0m de uma gazela. Parados, gazela e guepardo fi tam-se simultaneamente, quando, de repente, come ça a ca ça da.

Supondo-se que ambos corram em uma trajetória retilínea comum e, considerando-se o gráfico dado a seguir, que traduz o desem penho de ca da animal, a duração da caçada será de a) 3,0s b) 4,0s c) 6,0s d) 10,0s e) 11,0s

2

(UNIFENAS) – Um carro acelera, a partir do repou so, com aceleração escalar constante de 2,0m/s2_{, mantida durante 20s. Em seguida,}

a velocidade es calar per manece constante durante 10s e, en tão, o carro sofre um retar -damento com aceleração escalar constante de –2,0m/s2_{até parar.}

A velocidade escalar média, no percurso descrito, foi de:

a) 10m/s b) 12m/s c) 16m/s d) 20m/s e) 24m/s

3

(UFC) – A velocidade escalar V de uma par tícula, que se desloca numa trajetória retilínea, varia com o tempo t conforme a relação: V = 1,0 + 2,0t (SI)

a) Construa o gráfico V = f (t).

b) A partir do gráfico, determine o deslo ca mento es ca lar da partícula entre os instan -tes t₁= 1,0s e t₂= 5,0s.

4

(UFFRJMODELO ENEM) – As ciclis tas Paula e Sandra trei navam pa ra uma com -petição, em uma pista plana e reti línea. No instante em que Paula começou a se mover, San dra passou por ela.

O gráfico descreve o movimento das ciclistas.

Considerando-se as informações fornecidas, assinale a opção que indica a distância percorrida por Paula até alcançar Sandra e em quanto tempo isso ocorreu.

a) 25m; 10s b) 50m; 10s c) 50m; 20s d) 100m; 10s e) 100m; 20s

F

ÍSICA

F1

Módulos

29 e 30

Exercícios

1

O diagrama a seguir representa o espaço de um ponto material em função do tempo, para uma trajetória retilínea.

Os trechos curvos são arcos de parábola com vértice nos instantes t = 0 e t = 4,0s.

a) Calcule a velocidade es ca lar no instante t = 2,0s.

b) Construa o gráfico da ve lo cidade escalar em fun ção do tempo.

c) Classifique o movimento para cada intervalo de tempo de 2,0s a partir do ins -tante t = 0.

2

Na figura, representamos a coordenada de posição x, em função do tempo, para um móvel que se desloca ao longo do eixo Ox. Os trechos AB e CD são arcos de pará bola com eixos de simetria paralelos ao eixo das posi ções.

a) Construa o gráfico da ve lo cidade escalar em fun ção do tempo.

b) Classifique o movimento em cada secção do grá fico.

3

O gráfico a seguir representa a posição de um ponto material em função do tempo, em uma trajetória retilínea:

a) Construa o gráfico da velo cidade escalar em função do tempo.

b) Classifique o movimento nos intervalos de 0 a t₁, t₁a t₂, t₂a t₃e t₃a t₄.

4

(UFC-MODELO ENEM) – Um trem, após parar em uma estação, tem aceleração es calar, de acordo com o gráfico da figura a seguir, até parar novamente na próxima estação.

Assinale a alternativa que apresenta os valores corretos de t_f, o tempo de viagem entre as duas estações, e da distância entre as estações. A trajetória do trem é retilínea.

a) 80s, 1600m b) 65s, 1600m c) 80s, 1500m d) 65s, 1500m e) 90s, 1500m

5

(MODELO ENEM) – Um carro é trans -por tado no elevador de um edifício até uma altura de 70 m acima do solo. O elevador parte do repouso e volta ao repouso atingindo uma velocidade escalar máxima de 2,0 m/s. O movimento do elevador tem três etapas distintas.

1.a _{etapa: movimento uniformemente acele}

-rado com aceleração de módulo a = 0,20 m/s2_.

2.a_{etapa: movimento uniforme.}

3.a _{etapa: movimento uniformemente retar}

-dado com aceleração de módulo a = 0,10 m/s2_.

O tempo total de percursso foi de a) 20s b) 30s c) 40s d) 50s e) 60s

1

(VUNESP-FAMECA-SP-MODELO

ENEM) – Uma pequena bola foi abandonada em repouso de uma altura de 45cm acima do chão. Durante a queda, foi iluminada por uma lâmpada estroboscópica que piscou a in tervalos regulares de 0,03s. Uma câmera fotográfica registrou a queda, e seu obturador permaneceu aber to de tal modo que a primeira imagem registrada da bola ocorreu no instante em que esta foi aban donada e a última, no instante em que a bola atingiu o chão. Con siderando-se desprezível a resistência do ar e g = 10m/s2_{, o número de imagens da bola na}

fotografia foi igual a

a) 9 b) 11 c) 13 d) 15 e) 17

2

(UNICAMP-SP) – Uma atração que está tornando-se muito po pular nos parques de diversão consiste em uma plataforma que despenca, a partir do repouso, em queda livre de uma altura de 75m. Quando a plataforma se encontra 30m acima do solo, ela passa a ser freada por uma força constante e atinge o re -pou so quando chega ao solo. Dado g = 10m/s2_.

a) Qual é o valor absoluto da aceleração da plataforma durante a queda livre?

b) Qual é a velocidade da plataforma quando o freio é acionado?

c) Qual é o módulo da aceleração necessária para imo bilizar a plataforma?

3

(UNIFENAS-MG-MODELO ENEM) – Em um dos epi só di os do desenho animado Dra gon Ball Z, o herói Sayajin, Goku, precisa salvar seu filho, Gohan, de uma queda vertical do topo de um precipício de 500m de altura. Goku parte do repouso do alto do precipício, cin co segundos após o início da queda de Gohan, que tam bém partiu do repouso. Admi -tindo-se que o módulo da aceleração da gravidade local é 10,0m/s2_{e des prezando-se a}

resistência do ar, a menor aceleração escalar constante que Goku deve imprimir ao seu voo vertical para conseguir salvar seu filho, que está em queda livre, é:

a) 4,0m/s2 b) 6,7m/s2 c) 20,0m/s2 d) 40,0m/s2 _{e) 44,0m/s}2

4

(MODELO ENEM) – Aristóteles afirma -va que uma pedra A de massa m e uma pedra B de massa M, com M > m, quan do em queda

livre tinham acelerações diferentes.

Segundo Aristóteles, quanto mais pesado fosse o corpo, maior seria sua aceleração de queda livre. Para combater a ideia de Aristóteles, Galileu usou o seguinte raciocínio: vamos unir as pedras A e B por um fio e abandonar a pedra dupla, a partir do repouso, em queda livre. Pelo próprio raciocínio de Aristóteles, a pedra B deveria ter aceleração maior que a de A e a pedra A, puxando B para cima, faria com que a aceleração da pedra dupla fosse menor que a original de B. Por outro lado, a pedra dupla tem massa maior que a da pedra B isolada e pelo raciocínio de Aristóteles deveria ter uma aceleração maior que a da pedra B isolada. A incoerência de raciocínios mostra que Aristóteles estava errado, pois

a) a aceleração de queda livre é maior para o corpo de massa maior.

b) a aceleração de queda livre é maior para o corpo de massa menor.

c) a aceleração de queda livre independe da massa do corpo.

d) corpos em queda livre têm aceleração nula. e) corpos em queda livre têm massas iguais.

– Exercícios / Queda livre

no Portal Objetivo FIS1M214 e FIS1M215

Módulos

31 e 32

1

(UNICAMPSP) – Uma pesquisa publica -da recentemente identifica um novo recordista de salto em altura entre os seres vivos. Trata-se de um inTrata-seto, conhecido como cigarrinha-da-espuma, cujo salto é de 45 cm de altura. a) Qual é o módulo da velocidade vertical da

cigarrinha no início de um salto?

b) O salto é devido a um impulso rápido de 1,0 . 10–3s. Cal cule a ace leração escalar média da cigarrinha, que suporta condições extremas, durante o impulso.

2

(OLÍMPIADA BRASILEIRA DE FÍSI -CA) – Um es tudante no topo de um edifício observa a tra jetória de uma bolinha lançada verticalmente para cima no instante t = 0, a partir de um ponto localizado abaixo do topo. Medindo-se a posição a partir do topo, ele nota que a bolinha atinge a altura de 10m quando t = 1,0s e 15m quando t = 2,0s. Despreze o atrito da bolinha com o ar e adote g = 10m/s2_.

a) Calcule o módulo da velocidade inicial da bolinha.

b) Calcule a distância total percorrida desde o início do lan çamento até o instante em que a bolinha atinge a altura máxima.

3

(AFA) – O gráfico mostra a variação, com o tempo, da altura de um objeto lançado verticalmente para cima a partir do solo.

Desprezandose a resistência do ar e adotan -do-se g = 10m/s2_{, a altura máxima atingida}

pelo objeto vale, em m,

a) 300 b) 240 c) 180 d) 60 e) 40

4

(FGV-SP-MODELO ENEM)

Após um lançamento vertical, o foguetinho de Mi gue lito atin giu a vertiginosa altura de 25cm, me didos a partir do ponto em que o foguetinho atinge sua velocidade máxi ma. Admitindo-se o valor 10m/s2_{para o módulo}

da acele ração da gravidade e desprezando-se o efeito do ar, pode-se estimar que a velocidade máxima impelida ao pequeno foguete foi, em m/s, aproximadamente,

a) 0,8 b) 1,5 c) 2,2 d) 3,1 e) 4,0

1

(UERJ-MODELO ENEM) – Considere a tirinha abaixo.

(RAMALHO, F.,FERRARO,N.e SOARES, P.A.T. Os fun damentos da Física:Mecânica. São

Paulo: Moderna, 1997.) O autor expressa o fato de que o deslocamento é uma grandeza física vetorial. Uma outra tirinha que en fatize esse mesmo caráter vetorial, envolvendo uma grandeza física diferente, não poderá ser elaborada se o conceito físico for o de

a) força. b) energia. c) velocidade. d) aceleração.

2

Duas forças con cor rentes de módulos 8,0N e 6,0N ad mitem como resul tante uma força de módulo R. Das hipóteses que se seguem, a única impossível é

a) R < 14,0N b) R > 2,0N c) R > 14,0N d) R = 14,0N e) 2,0N ≤ R ≤ 14,0N

3

(OLIMPÍADA COLOMBIANA DE FÍSI CA) – Na figura abaixo, cada quadrado repre -senta uma força de 1N.

A resultante das forças re pre sentadas tem mó -dulo igual a

a) zero b) 2N c) 10N d) 15N e) 20N

4

(OLIMPÍADA COLOMBIANA DE

FÍSICA) – A fi gura mos tra um sistema de seis forças aplicadas em uma partícula. O lado de cada qua drado na figura repre senta uma força de intensida de 1,0N.

Determine o módulo da força resul tante do sistema.

5

(FUND. CARLOS CHAGAS) – Os qua tro vetores, cada um de mó du lo V, repre sen -tados na figura, têm soma vetorial de módulo: a) zero b) V c)

兹苶苵

2 . V d) 4V e) 7V

6

(CATÓLICA-BRASÍLIA-MODELO ENEM) – Uma vítima de um acidente auto mo -bi lís tico sofreu uma lesão no maxilar infe rior. Após atendimento de primeiros socorros, foi submetida a uma tração, conforme a figura abaixo. Os trechos de fio BC e AC estão no mesmo plano horizontal.

Com base nessas condições, qual o módulo da for ça que o queixo do paciente aplica no suporte?

a) 10N b) 20N c) 30N d) 40N e) 50N

F

ÍSICA

F1

Módulos

33 e 34

Lançamento vertical / Vetores

Exercícios Complementares no Portal Objetivo FIS1M216 e FIS1M217

1

(UFT-MODELO ENEM) – Felipe está dirigindo um carro em uma estrada que cruza per pendicularmente uma linha de trem. En -quanto ele se aproxima des se cruzamento a 40 km/h, um trem também se aproxima do mesmo cruzamento a 30 km/h, como represen -tado, es que maticamente, nesta figura:

Considerandose essa situação, é correto afir mar que, para Felipe, o trem estáse aproxi man -do dele com uma velocidade cujo módulo é de a) 70km/h b) 50km/h c) 40km/h d) 30km/h e) 20km/h

2

(UERJ-MODELO ENEM) – Pardal é a denominação popular do dispo si tivo óptico-eletrônico utilizado para fotogra far veículos que superam um deter minado limite esta be lecido de velo cida de V.

Em um trecho retilíneo de uma estrada, um pardal é colocado formando um ângulo θ com a direção da velocidade do carro, como indica a figura abaixo.

Suponha que o pardal tenha sido calibrado para regis trar velo ci dades superiores a V, quando o ânguloθ = 0º.

A velocidade escalar V₁ do veículo, que acarretará o registro da in fração pelo pardal, com relação à velo cidade pa drão V, será de: a) V sen θ b) V cos θ

c) d)

3

(AFA) – Durante uma decolagem, ao per -der o contato com a pista, um avião mantém velocidade constante em uma direção que forma um ângulo de 30° com a pista horizontal.

A razão entre o módulo da velocidade do avião e o módulo da velo cidade de sua sombra sobre a pista é

a) b) 2

c) d)

4

(MODELO ENEM) – Três pessoas, A, B e C, estão puxando um pneu de auto mó vel apoiado em um plano horizontal sem atrito, aplicando forças coplanares →F_A, →F_Be →F_C.

A situação problema nesta questão é obter uma das forças, dadas as outras duas, para que o pneu permaneça em repouso.

A força →F_Atem intensidade de 200N e a orien -tação indicada na figura.

A força →F_Btem intensidade de 160N e orien -tação oposta ao eixo y.

Você deve calcular a terceira força →F_C para que o pneu permaneça em repouso.

Na resposta, a orientação de →F_C será dada pelos ângulos formados com as orientações dos eixos x e y indicados por θ_xe θ_ymedidos no sentido anti-horário. Módulo de →F_C(N) θ_x θ_y a) 360 53° 37° b) 160 37° 53° c) 120 90° 0° d) 160 0° 90° e) 120 0° 90° 1 –– 2

兹苶

3 ––––– 2 2

兹苶

3 –––––– 3

V

––––––

cos

θ

V

––––––

sen

θ

1

(MODELO ENEM) – A soma de todos os vetores deslo camen tos indicados na figu -ra tem módulo, em cm, igual a a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5

2

(UNIPAR-PR) – Na figura que se segue, estão repre sentados, em es ca la, os vetores deslocamentos →A e →B.

Na situação que se apresenta anteriormente, é correto afirmar que o módulo do vetor re -sultante oriun do da soma dos vetores →A e →B é igual a

a) 4cm b) 6cm c) 8cm d) 10cm e) 14cm

3

Considere as forças →F₁e→F₂representadas na figura, em que cada lado dos quadrados corresponde a 1,0N.

A força resultante entre →F₁e →F₂tem módulo igual a:

a) 1,0N b) 2,0N c) 3,0N d) 4,0N e) 5,0N

4

(CEFET-CE) – Dados os vetores a→, b→, c

→_{, d}→

, e e→, abaixo representados, obtenha o módulo do vetor soma:

R

→

= a→+ b→+ c→+ d→+ e→

a) zero b)

兹苵苵苵

20 U c) 1 U d) 2 U e)

兹苵苵苵

52 U

– Operações com Vetores / Versores

no Portal Objetivo FIS1M218 e FIS1M219

Módulos

35 e 36

1

Considere o movimento de uma partícula. Em que ti po de movimento será constante a) a velocidade escalar da partícula? b) a velocidade vetorial da partícula?

2

Em que tipo de movimento a aceleração vetorial ( a→) e a aceleração escalar (γ) têm módulos iguais?

3

(UFMG-MODELO ENEM) – Tomás está parado sobre a plata forma de um brin que do, que gira com velo cidade angular constante. Ele segura um barban te, que tem uma pedra presa na outra extremi dade. Quando Tomás passa pelo ponto P, indi cado na figura, a pedra se solta do barbante.

Assinale a alternativa em que melhor se representa a trajetória descrita pela pedra, logo após se soltar, quando vista de cima.

4

(UEPB) – De acordo com os conceitos estu da dos em Cinemática, complete adequa -damente a colu na de cima com os itens da de baixo.

Assinale a alternativa que corresponde à se -quên cia correta da nume ração.

a) 1, 2, 3, 4 b) 2, 1, 4, 3 c) 3, 4, 1, 2 d) 1, 3, 4, 2 e) 3, 4, 2, 1

5

(VUNESP-MODELO ENEM) – A figura a seguir ilustra um trecho de pista horizontal de um autódromo. AB é uma reta e BCD é um quarto de circunferência de centro O. O piloto de um carro percorre o trecho BCD, diminuindo o módulo de sua velocidade.

A alternativa que pode representar a acelera -ção vetorial do carro ao passar pelo ponto C é a

( ) Velocidade veto rial de direção cons tan te e módu lo variá vel

( ) Velocidade vetorial cons tante

( ) Velocidade vetorial variável em direção e módulo

( ) Velocidade vetorial de módulo constan -te e direção variável

(1) Movimento retilí neo e uniforme

(2) Movimento reti lí neo e unifor me mente va -riado

(3) Movimento circular e uniforme

(4) Movimento circular e uniformemente va -riado

1

Uma partícula percorre uma trajetória circular de cen tro O, no sentido anti-horário, em movimento retardado.

Quando a partícula estiver passando pela posição B, qual dos vetores, indicados na figura (I a V), repre sen ta

a) a orientação da sua veloci dade vetorial? b) a orientação da sua acele ração vetorial?

Justifique suas respostas.

2

Uma partícula descreve uma trajetória circular de raio R.

Num dado instante t₁, os valores do módulo da acele ração →a e da velocidade V são, respecti -→ vamente, 25,0m/s2_{e 3,0m/s.}

O ânguloθ entre →a e V é tal que sen → θ = 0,60 e cos θ = 0,80. Determine a) o valor de R; b) o módulo da ace -leração escalar no instante t₁.

3

Uma partícula descreve uma trajetória de raio R = 0,50m em mo vi mento uniformemente variado.

Representamos, na fi gu ra, a acele ração veto -rial da par tí cula em um ins tante t₀.

São dados:

|→a_A| = 10,0m/s2_{; sen 37° = 0,60; cos 37° = 0,80}

Calcule

a) o módulo da velocidade da partícula, no instante t₀;

b) o módulo da aceleração escalar da partí -cula, no instante 2t₀.

4

(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE FÍSI -CA-MODELO ENEM) – Considere o vo cábulo acelerador como algo que produz ace -le ração e reflita sobre as afirmações a seguir: I) Quando pisamos no freio de um automó

-vel, variamos a velocidade. Então, o freio é um acelerador.

II) Ao girarmos o volante de um automóvel fa zendo uma curva, estamos usando um acelerador.

III) Numa estrada plana, ao aumentarmos a ve locidade, estamos usando um acelera -dor.

a) Apenas I está errada. b) I e II estão erradas. c) Apenas III está certa. d) Todas estão corretas. e) I e III estão corretas.

F

ÍSICA

F1

Módulos

37 e 38

Cinemática vetorial / Exercícios

Exercícios Complementares no Portal Objetivo FIS1M220 e FIS1M221

1

(UNIP-SP-MODELO ENEM) – Consi -dere uma pessoa parada em relação ao solo ter restre tomando um lanche em um bar na cidade de Ma ca pá.

Em virtude da rotação da Terra, essa pessoa tem movimento circular e uniforme, em torno do centro da Terra, com velo cidade de módulo igual a 1600 km/h. Considere um satélite estacionário da Terra, utiliza do em teleco mu -ni cações. Esse satélite fica parado em relação a um referencial fixo na superfície terrestre e tem movimento circular e uniforme, em relação ao centro da Terra, com velocidade de módulo V. O raio da Terra vale R e o raio da circunferência descrita pelo satélite estacio -nário vale, aproximadamente, 7R.

O valor de V é mais próximo de: a) 300 km/h b) 1600 km/h c) 11000 km/h d) 13000 km/h e) 15000 km/h

2

(MODELO ENEM) – Uma estrela de nêu trons gira com frequência de 1,0Hz. A estrela tem um raio de 20km. Considere um ponto fixo P no equador da estrela. Seja V o

módulo da velocidade veto rial de P e a o módulo da acele ração vetorial de P. Assinale a opção correta, adotan do-se π = 3.

a) V = 1,2 . 105_{m/s e a = 0}

b) V = 1,2 . 105m/s e a = 7,2 . 105m/s2 c) V = 4,0 . 104_{m/s e a = 0}

d) V = 4,0 . 104m/s e a = 8,0 . 103m/s2 e) V = 1,2 . 104_{m/s e a = 7,2 . 10}5_m/s2

3

Um satélite está em órbita circular em torno do centro da Terra.

O movimento do satélite é uniforme com velocidade de módu lo V e período de translação T.

A aceleração vetorial do satélite tem módulo a dado por

a) a = 0 b) a =

c) a = d) a =

e) a =

4

UNICAMP-SP-MODELO ENEM) – A evolução da sociedade tem aumentado a demanda por energia limpa e renovável. Tipi -camente, uma roda-dágua de moinho produz cerca de 40 kWh (ou 1,4 x 108_{J) diários. Por}

outro lado, usinas nucleares fornecem em torno de 20% da eletricidade do mundo e fun -cionam com base em processos controlados de fissão nuclear em cadeia.

Um sitiante pretende instalar em sua propriedade uma roda-dágua e a ela acoplar um gerador elétrico. A partir do fluxo de água disponível e do tipo de roda-dágua, ele avalia que a velocidade escalar linear de um ponto da borda externa da roda deve ser v = 2,4m/s. Além disso, para que o gerador funcione adequadamente, a frequência de rotação da roda-dágua deve ser igual a 0,20 Hz. Qual é o raio da roda-dágua a ser instalada? Use π = 3. a) 1,0m b) 2,0m c) 3,0m d) 4,0m e) 5,0m V ––– T 2πV –––– T 2πT –––– V 2V –––– T

1

(FUVEST-SP) – Em uma estrada, dois car ros, A e B, entram simultaneamente em curvas circulares e paralelas, com raios R_A e R_B.

Os velocímetros de am bos os carros indicam, ao longo de todo o trecho curvo, valores cons -tantes V_Ae V_B. Se os carros saem das curvas ao mesmo tempo, a relação entre V_Ae V_Bé a) V_A= V_B b) V_A/V_B = R_A/R_B c) V_A/V_B = (R_A/R_B)2 _{d) V}

A/VB = RB/RA

e) V_A/V_B = (R_B/R_A)2

2

(VUNESP-UFTM-MG-MODELO ENEM) – Devido à prática, uma empacotadeira retira pedaços de fita adesiva com velocidade constante de módulo 0,6 m/s.

Em um dia, como o número de pa cotes era gran de, a fita acabou e, na substituição, a empacotadeira perce beu que só possuía rolos

de diâmetro da metade do que era costumeiro. A fim de evitar que o novo rolo saltasse de seu encaixe no suporte, adaptou o modo com que extraía a fita de forma que a velo cidade angular do disco fosse a mesma que antes. Assim sendo, a nova velocidade de retirada da fita adesiva tem módulo igual a:

a) 1,2 m/s b) 0,6 m/s c) 0,4 m/s d) 0,3 m/s e) 0,2 m/s

3

( V U N E S P - F M T M - M G - M O D E L O ENEM) – Com a finali dade de desta car a rapidez de uma serra circular em cortar pedras e cerâmicas, um folheto res salta uma noção confusa, ao explicar que a máquina, muito rápida, gira com velocidade de 13000 rpm. De fato, a in formação dada é a frequência da máquina e não sua velocidade. O folheto ficaria correto e coerente se ressaltasse a velocidade angular da máquina que, em rad/s, corresponde a

a) 1 300 b) 2 170 c) 26 000 d) 39 000 e) 78 000

Admita π = 3

4

(UNIRIO-MODELO ENEM) – O LHC (sigla para Grande Colisor de Hádrons) loca -liza do na fronteira entre a Suíça e a França, é o maior acelerador de partículas do mundo. Os cientistas esperam que sua utilização venha a ser o próximo grande passo na compreensão da estrutura do Universo. De maneira simplis -ta, seu mecanismo consiste em disparar feixes de prótons em sentidos opostos ao longo de um anel de 27km de comprimento, acelerá-los

e colidi-los quando estiverem em máxima velo cidade. Espera-se que o impacto dessa colisão seja capaz de simular condições próximas às que existiram logo após o Big Bang. Consi derando-se que os prótons girem pelo gigan tesco anel, com uma velocidade de módulo 3,0 . 108_{metros por segundo, deter}

-mine o nú mero de voltas dadas pelos prótons neste anel em uma hora.

a) 4 . 107 _{b) 4 . 10}8 _{c) 4 . 10}9

d) 81 . 108 _{e) 108 . 10}8

5

(UFPR) – Em 10 de setembro de 2008, a Or -ganização Europeia para Pesquisa Nuclear (sigla inter nacional CERN) ligou pela primeira vez o ace lerador de partículas Grande Colisor de Hádrons (LHC, em inglês), máquina com a qual se espera descobrir partículas elementares que comprovarão ou não o modelo atual das partí culas nucleares. O colisor foi construído em um gi -gantesco túnel circular de 27 km de com pri mento, situado sob a fronteira entre a Suíça e a França e a uma profundidade de 50 a 120 m. Pró tons são injetados no tubo circular do LHC e, após algum tempo em movimento, atingem ve lo cidades próximas à da luz no vácuo (c = 3,0 . 108_m/s).

Supondo-se que após algumas voltas os prótons atinjam a velocidade escalar constante de 0,18c, com base nas informações acima e desprezando-se os efeitos relativís ticos, determine

a) quantas voltas os prótons dariam ao longo do túnel no intervalo de um minuto; b) a velocidade angular desses prótons. Adote

π = 3

– Movimento circular e uniforme / Exercícios

no Portal Objetivo FIS1M222 e FIS1M223

Módulos

39 e 40

1

( V U N E S P - F M T M - M G - M O D E L O ENEM) – O motor elé trico de uma má quina de costura industrial é capaz de girar a 75 Hz e transmite seu mo vi -mento por meio de uma correia de borracha que, man tida esticada, não per -mi te escorregamentos.

Se a ponta do eixo do motor está solida ria -mente ligada a uma po lia de diâmetro 1,5 cm e a polia por onde passa a correia no volante da máquina tem diâmetro 6,0 cm, uma vez que a cada volta completa do volante a máquina dá um ponto de costura, o número de pontos fei -tos em um segundo, quando o motor gira com sua rotação máxima, é, aproxima damente, a) 9 b) 12 c) 15 d) 19 e) 22

2

(UNIFICADO-RJ-MODELO ENEM) – Em um toca-fitas, a fita do cas se te passa em frente da cabeça de leitura C com uma ve lo -cidade constante de mó dulo v = 4,8cm/s. O raio do núcleo dos carretéis vale 1,0cm. Com a fita

total mente en rolada num dos carretéis, o raio ex terno do conjun -to fita-carretel vale 2,5cm. Adote π = 3,1. Enquanto a fita é totalmente trans ferida do carretel A para o carretel B, o número de rotações por segundo do carretel A

a) cresce de 0,31 a 0,76. b) cresce de 1,0 a 2,4. c) decresce de 2,4 a 1,0. d) decresce de 0,76 a 0,31. e) permanece constante.

3

(FATEC-SP) – As rodas dentadas A, B e C têm, respectivamente, 32, 64 e 96 dentes, estando acopla das como mostra a figura. Os dentes são todos do mesmo tamanho.

Sabendo-se que C, de raio 12,0cm, tem velo cidade angular de 6,0rad/s, a velocidade linear de um ponto na periferia da roda B e a velocidade

angular da roda A são, respecti vamente, a) 72cm/s e 9,0rad/s b) 36cm/s e 9,0rad/s c) 72cm/s e 18,0rad/s d) 36cm/s e 18,0rad/s e) 18cm/s e 36,0rad/s

4

(UFSCar-SP-MODELO ENEM) – Para possibilitar o trans lado da fábrica até a construção, o con cre to precisa ser man -tido em cons tante agitação. É por esse motivo que as betoneiras, quando carre ga das, mantêm seu tambor mistu ra dor sob rotação cons tante de 4 rpm Esse mo vimento só é possível devido ao engate por cor rentes de duas engrenagens, uma grande, presa ao tambor e de diâmetro 1,2 m, e outra pequena, de diâ metro 0,4 m, conec tada solida riamente a um motor. Na obra, para que a betoneira descarregue seu con teúdo, o tambor é posto em rotação inversa, com velo cidade angular 5 vezes maior que a aplicada durante o transporte. Nesse momento, a frequência de rotação do eixo da engrenagem menor, em rpm, é

a) 40 b) 45 c) 50 d) 55 e) 60

1

(PUC-SP-MODELO ENEM)

Calvin, o garotinho assustado da tira, é muito peque no para entender que pontos situados a diferentes distân cias do centro de um disco em rotação têm

a) mesma frequência, mesma velocidade angular e mesma velocidade linear. b) mesma frequência, mesma velocidade

angular e diferentes velocidades lineares. c) mesma frequência, diferentes velocidades

angu la res e diferentes velocidades lineares. d) diferentes frequências, mesma velocidade angular e diferentes velocidades lineares. e) diferentes frequências, diferentes velocida

-des angulares e mesma velocidade linear.

2

(UFBA) – Um indivíduo, preocupado com as constan tes multas que tem recebido por dirigir o seu automóvel em excesso de velocidade, relata o fato a dois companheiros.

Os três amigos não con seguem compreender a razão das mul tas, desde que todos eles observam os limites de velocidade nas vias pú -blicas, por meio do velocímetro de seus carros. Os seus veículos, de mesmo modelo, têm nos pneus a única caracte rística distinta. O carro A usa os pneus indicados pelo fabricante do veículo; o carro B usa pneus com diâmetro maior do que o indicado, pois o seu proprietário visita, periodi camente, seus fami -liares no interior, viajando por estradas e caminhos irregulares; o carro C usa pneus com diâmetro menor do que o indicado, uma vez que o seu proprietário gosta de veículos rebaixados, com aspecto esportivo.

Os três amigos decidem fazer um experi men -to, alu gam um aparelho de radar e vão para uma estrada de ser ta. Após realizarem várias medições, construí ram o gráfico a seguir.

Com base na análise do gráfico, iden tifique a cor res pon dência exis tente entre os carros A, B e C e as li nhas 1, 2 e 3, que repre sentam as velocidades des ses carros, verifi cando qual

dos três amigos deve ser mais preca vido ao circular em estradas e avenidas vigia das pelo radar. Justifique sua resposta.

3

(MODELO ENEM) – Um satélite esta cionário da Terra (SE), utilizado em tele co -muni cações, tem órbita circular contida no plano equa torial da Terra.

Um outro satélite artificial da Terra (SA) também tem órbita circular contida no plano equatorial da Terra e tem período de 8 dias. Sabe-se que o módulo da velocidade de translação de (SA) é igual à metade do módulo da velocidade de translação de (SE).

Os raios de órbita de (SE) e de (SA) valem, respec tivamente, r_Ee r_A.

As acelerações centrípetas de (SE) e de (SA) têm módulos respectivamente iguais a a_Ee a_A. Podemos afirmar que:

a) = 4 e = b) = 2 e = c) = 2 e = d) = 8 e = e) = 4 e = ––––1 16 a_A –––– a_E r_A –––– r_E 1 –––– 4 a_A –––– a_E r_A –––– r_E 1 –––– 8 a_A –––– a_E r_A –––– r_E 1 –––– 16 a_A –––– a_E r_A –––– r_E 1 –––– 8 a_A –––– a_E r_A –––– r_E

F

ÍSICA

F1

Módulos

41 e 42

Exercícios

1

(UNICENTRO) – A bicicleta tem o pedal preso a um disco deno mi nado “coroa”. A corrente liga a coroa à catraca, que é o disco preso à roda traseira. A cada pedalada, a catraca gira várias vezes, pois seu diâmetro é menor que o diâmetro da coroa. Qual é a distância percorri da por uma bicicleta de aro 33 (raio da roda igual a 33cm), cuja coroa tem raio três vezes maior que o raio da catraca, no período igual a uma pedalada?

2

(ENEM) – As bicicletas possuem uma corrente que liga uma coroa dentada dianteira, mo vi mentada pelos pedais, a uma catraca localizada no eixo da roda traseira, como mostra a figura.

O número de voltas dadas pela roda tra seira a cada pe dalada depende do tamanho relativo entre coroa e catraca.

Em que opção a seguir a roda traseira dá o maior núme ro de voltas por pedalada?

3

(ENEM) – Quando se dá uma pedalada na bicicleta ao lado (isto é, quando a coroa acionada pe los pedais dá uma volta completa), qual é a distân cia aproxi -mada per corrida pe la bicicleta, saben do-se que o com primento de um cír culo de raio R é igual a 2πR, sendo π ≈ 3?

a) 1,2 m b) 2,4 m c) 7,2 m d) 14,4 m e) 48,0 m

4

(ETEC-SP-MODELO ENEM) – Apesar de toda a tecnologia aplicada no desen vol -vimento de combus tí veis não po luentes, que não li beram óxidos de car bo no, a bicicleta ainda é o meio de trans porte que, além de sau -dável, contribui com a qua lidade do ar.

A bicicleta, com um sistema constituído por pedal, coroa, ca traca e corrente, exem plifica a transmissão de um movimento circular. Pode-se afirmar que, quando se imprime aos pedais da bici cleta um movimento circular uniforme,

Está correto o contido em apenas a) I b) II c) III d) I e III e) II e III

I. o movimento circular do pedal é transmitido à coroa com a mesma velocidade angular.

II. a velocidade angular da coroa é igual à velocidade linear na extremidade da catraca.

III. cada volta do pedal corresponde a duas voltas da roda traseira, quando a coroa tem diâmetro duas vezes maior que o da catraca.

1

(UERJ-MODELO ENEM) – Considere as duas tirinhas a seguir.

(DAOU, L. e CARUSO, F. Tirinhas de Física – vol.1. Rio de Janeiro: CBPF, 2000.)

(DAOU, L. e CARUSO, F. Tirinhas de Física – vol.2. Rio de Janeiro: CBPF, 2000.)

Essas tirinhas representam expressões diferentes da lei da

a) inércia.

b) queda de corpos. c) conservação de energia. d) conservação de momento.

2

(UFPelRSMODELO ENEM) – Aris tó -teles afirmava que o lugar natural do corpo é o repouso, ou seja, quando um corpo adquire velocidade, sua ten dência natural é vol tar ao repouso (daí a explicação dos antigos filó

-sofos de que os corpos celestes deveriam ser em purrados por anjos...).

Em oposição ao que afirmava Aristóteles, Galileu elaborou a hipótese de que não há necessidade de forças para manter um corpo com velocidade cons tante, pois uma aceleração nula está necessariamente associada a uma força resultante nula.

Paraná, Djalma Nunes, Física, Vol 1. Com base no texto e em seus conhecimentos, consi dere as afirmativas a seguir.

I. Quando, sobre uma partícula, estão aplicadas di ver sas for ças cuja resultante é nula, ela está necessariamente em repouso (→V = →0).

II. Quando, sobre uma partícula, estão aplicadas diversas for ças cuja resultante é nula, ela necessariamente está em movi -mento retilí neo e uniforme (V ≠ → →0). III.Quando é alterado o estado de movimento

de uma par tí cula, a re sultante das forças exercidas sobre ela é necessaria mente diferente de zero.

A(s) afirmativa(s) que se aplica(m) a qualquer sis tema de refe rência inercial é (são) a) apenas a I. b) apenas a III. c) apenas a I e a II. d) apenas a II e a III. e) I, II e III.

3

De acordo com a 1.a_{Lei de Newton,}

a) uma partícula, livre da ação de forças, mantém sua ace le ração por inércia.

b) toda partícula em movimento está sob ação de uma força re sultante não nula. c) o movimento orbital da Lua em torno da

Terra é mantido por inércia.

d) o movimento uniforme de uma partícula é man tido por inércia, qualquer que seja sua trajetória.

e) uma partícula, livre de forças, tende a man -ter sua velocidade vetorial constante, por inércia.

4

(OLIMPÍADA BRASILEIRA DE FÍSI -CA) – Um objeto preso a uma corda realiza movimento circular uniforme e em deter -minado momento a corda arrebenta. Qual das trajetórias fará o objeto?

Não considere o campo gravitacional ter -restre.

– A Física da bicicleta / 1.ª Lei de Newton: Princípio da Inércia

no Portal Objetivo FIS1M226 e FIS1M227

Módulos

43 e 44

1

(VUNESP) – As figuras a seguir referem-se a uma partícula que se desloca ao longo de um eixo Ox com velocidade escalar inicial V₀ > 0, sob ação exclusiva de duas forças constantes, →F₁e →F₂, em três situações distintas.

Os gráficos a seguir representam a velocidade escalar V e a aceleração escalar γ em função do tempo associados aos movi mentos da partícula nas três situações propostas.

Marque com um X, no quadro a seguir, para cada situação pro posta, qual o cor respondente gráfico da velocidade esca lar (A, B ou C) e da aceleração escalar (P, Q ou R).

2

(VUNESP-MODELO ENEM)

Num jo go de golfe, para fazer um lançamento longo, um jogador golpeia a bola de modo que o tempo de contato entre o taco e a bola seja cer ca de cinco milésimos de segundo, fazendo com que ela parta com 360 km/h de velo cidade. Sabendo-se que a massa da bola de golfe vale 46 g e que ela estava parada antes do golpe, a intensidade da força média aplicada pelo taco na bola nessa tacada vale, em N,

a) 920 b) 1 652 c) 3 305 d) 92 000 e) 330 500

3

(Olimpíada Brasileira de FísicaMODE -LO ENEM) – José Mário estava sentado no banco do carona de um carro, que se deslocava por uma estrada com velocidade escalar igual a 72km/h, quando em determinado instante, o motorista necessitou diminuir esta velocidade escalar para 36 km/h em 1,0s. Sendo a massa de José Mário igual a 60 kg, qual a intensidade da força (suposta constante) exercida pelo cinto de segurança sobre seu peito para mantê-lo preso ao banco? a) 100N b) 200N c) 300N d) 500N e) 600N Situação V γ A B C P Q R I II III

1

(UFF-RJ-MODELO ENEM) – Novas tecnologias possibili tam que o trans porte de pessoas se torne cada vez mais rápido e eficiente. Engenheiros fran ceses de senvol -veram uma esteira rolante, de alta veloci dade, para pedestres. O equipa mento é dividido em três estágios, como mostra a figura.

(Veja, 6/8/2003, Adaptado)

O gráfico a seguir representa, aproxima -damente, a velocidade escalar, em função do tempo, com que um pas sageiro é transportado ao longo de todo o percurso, suposto ho -rizontal e retilíneo.

Assinale a opção que melhor repre senta o gráfico do valor al gébrico da força re sul tante exercida sobre o passageiro em função do tempo, durante esse per cur so:

2

(FGV-SP-MODELO ENEM) – Em plena feira, enfurecida com a cantada que havia recebido, a mocinha, armada com um tomate de 120 g, lança-o em direção ao atrevido feirante, atingindo-lhe a cabeça com velocidade de módulo 6,0m/s. Se a veloci da de do tomate imediata mente após o impacto for nula e a intera ção entre o tomate e a cabeça do rapaz tiver durado 1,0 . 10–2_{s, a in tensidade da}

força média associada à interação terá sido de a) 20N b) 36N c) 48N

d) 72N e) 94N

3

(UFRJ) – Considere um caminhão de frutas tra fegando em movimento retilíneo numa estrada hori zontal, com velocidade

escalar constante V₀ = 20m/s. O caminhão transporta, na caçamba, uma caixa de maçãs de massa total m = 30kg. Ao avistar um sinal de trânsito a 100m, o motorista começa a frear uniformemente, de modo a parar junto a ele. a) Faça um esquema das forças que atuam

sobre a caixa durante a freada.

b) Calcule o módulo da componente hori zon tal da força que o chão da caçamba do caminhão exerce sobre a caixa durante a freada, supondo-se que a caixa não escorregou.

4

(VUNESPSP) – Na figura está represen -tada, esque ma ti ca mente, a for ça →F arrastando o bloco de massa 2,0kg com acele ração constante de módulo igual a 0,10m/s2_{, sobre}

um plano horizontal.

Sendo F_A= 0,60N o módulo da força de atrito entre o bloco e o plano, pode-se afirmar que o módulo de →F, em N, é igual a:

a) 0,50 b) 1,0 c) 1,5 d) 2,0 e) 2,5 (Dados: cos 37° = 0,80; sen 37° = 0,60.) Nota: despreze o efeito do ar.

F

ÍSICA

F1

Módulos

45 e 46

2.ª Lei de Newton:

Relação entre força e aceleração / Exercícios

1

(FGV-MODELO ENEM) – Usado para missões suborbitais de ex plo ração do espaço, VS–30, foguete de sondagem bra si lei ro, pos sui massa total de decolagem de, aproxi mada mente, 1,5 . 103kg e seu propulsor lhe im pri me uma força de intensi da de 9,5 . 104_{N. Supondo-se que}

um desses foguetes seja lan çado verticalmente em um local onde a aceleração da gravi dade tem módulo 10 m/s2, desconsiderando-se a gra dual perda de massa devi da à combus tão, a aceleração do conjunto nos instantes iniciais de sua ascensão, relativamente ao solo, é, aproximada mente,

a) 15 m/s2 b) 24 m/s2 c) 36 m/s2 d) 42 m/s2 e) 53 m/s2

2

(MODELO ENEM) – Numa situação de emergência, um bombeiro precisa retirar do alto de um prédio, usando uma corda, um adoles -cente de 40kg. A corda suporta, no máximo, 300N. Uma alternativa é fazer com que o adolescente desça com uma certa aceleração

mínima, para que a tensão na corda não supere o seu limite. Sob essas condições e conside -rando-se o módulo da aceleração da gravidade igual a 10m/s2_{, o módulo dessa ace leração}

mínima será igual a:

a) 1,3m/s2 _{b) 2,5m/s}2 _{c) 7,5m/s}2

d) 9,5m/s2 _{e) 17,5m/s}2

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(UELON-PR) – A alça de um saquinho de supermercado pode suportar uma tração de intensidade má xima 100N sem se romper. Nes se saquinho, são co locados 8,0kg de batatas. Adotando-se g = 10m/s2_{, o módulo da}

aceleração máxi ma com que se pode er guer verticalmente essa compra segurando-se pela alça é, em m/s2_:

a) 1,0 b) 2,5 c) 5,0 d) 8,0 e) 10,0

4

(MODELO ENEM) – Um macaco de massa m = 10,0kg sobe verticalmente com aceleração dirigida para cima e de módulo a ao longo de uma corda de massa desprezível que passa pelo galho de uma árvore e está

presa na outra extremidade a uma caixa de massa M = 15,0kg que está subindo com velocidade constante. O efeito do ar é des -prezível e adota-se g = 10,0m/s2_.

O valor de a é dado por:

a) a = 2,0m/s2 _{b) a = 5,0m/s}2 c) a = 7,5m/s2 _{d) a = 10,0m/s}2 e) a = 15,0m/s2

1

(FGV-SP-MODELO ENEM) DEBUSSY Para cá, para lá… Para cá, para lá… Um novelozinho de linha… Para cá, para lá… Para cá, para lá…

Oscila no ar pela mão de uma criança (Vem e vai…)

Que delicadamente e quase a adormecer o [balança – Psiu… – Para cá, para lá… Para cá e… – O novelozinho caiu. (Manuel Bandeira)

Centrado pela mão da criança em M, o nove -lozinho em movi mento descendente não pôde completar o “para lá”, uma vez que, ao atingir o ponto P, a crian ça, final mente adorme cida, abandona a extremidade do fio.

Desconsiderando-se a resistên cia do ar, dos esboços indica dos, aquele que melhor repre -senta a aceleração do novelo zi nho após a passagem pelo ponto P é

2

(UFJF-MG) – As leis de trânsito proíbem viajar com crianças de colo nos bancos da frente dos automóveis por ser esta uma região mais vulnerável e também porque é muito difícil segurar a criança no caso de uma colisão.

a) Para ilustrar a importância deste último ponto, calcule a intensidade da força média que seria necessário exercer sobre o corpo de uma criança de 10,0kg de massa, para impedir que ela fosse projetada para a frente, no caso de uma colisão frontal de um automóvel que estivesse viajando em uma estrada horizontal a uma velocidade de 72,0km/h.

Admita que, na colisão, a velocidade es -calar do automóvel é reduzida a zero em 2,0 . 10–2_s.

b) Calcule a massa cujo peso é igual à intensidade da força do item anterior.

3

(INEP-MODELO ENEM) – Este é um diálogo muito comum em feiras livres:

Comprador: — Moço, por favor, quanto pesa esse pedaço de carne?

Vendedor: — Mais ou menos um quilo.

Do ponto de vista da terminologia científica, está ocor rendo

a) uma incorreção, pois o comprador pergunta sobre peso, que é uma força, e o vendedor responde em quantidade de massa e com uni dade errada.

b) uma incorreção, pois o comprador pergunta sobre quantidade de massa, e o vendedor res -ponde em peso, que é uma força da gravidade. c) um diálogo correto, pois massa e peso têm o mesmo significado, ambos expressando a quantidade de mas sa.

d) um diálogo correto, pois embora massa e peso te nham significados diferentes, ambos têm unidade de massa: grama, quilo etc. e) um diálogo correto, pois massa e peso são

sinônimos.

4

(UEPAMODELO ENEM) – No cotidia no, usamos as palavras peso e massa indistin -tamente. Na Física, estas palavras designam conceitos distintos.

Em termos físicos, o peso de um corpo é defi -nido como o produto da massa pela aceleração da gravidade. Para ilustrar esta definição, observe na tabela como se comporta o peso de um homem de massa igual a 60 kg em dife -rentes locais.

De acordo com a tabela, o módulo da acele -ração da gravidade em Marte, é:

a) 1,7 m/s² b) 3,7 m/s² c) 8,5 m/s² d) 9,8 m/s² e) 25 m/s² Local Massa do Homem (kg) Peso do Homem (N) Terra 60 588 Marte 60 223 Lua 60 100

– Peso / 2.ª Lei de Newton em movimentos verticais

no Portal Objetivo FIS1M230 e FIS1M231

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