1ª lista de exercícios – 3º ano do E.M. – 1º bimestre FÍSICA B – PROF. MARCO ANTÔNIO (Movimento Uniforme) 1. Um ônibus percorre em 30 minutos as ruas de um bairro, de A até B, como mostra a figura: 3. (Uerj) Durante um experimento, um pesquisador anotou as posições de dois móveis A e B, elaborando a tabela a seguir. Considerando a distância entre duas ruas paralelas consecutivas igual a 100 m, analise as afirmações e determine o somatório das afirmativas corretas. 1. A velocidade vetorial média nesse percurso tem módulo 1 km/h. 2. O ônibus percorre 1500 m entre os pontos A e B. 4. O módulo do vetor deslocamento é 500 m. 8. A velocidade vetorial média do ônibus entre A e B tem módulo 3 km/h. 2. (Fuvest) Um passageiro, viajando de metrô, fez o registro de tempo entre duas estações e obteve os valores indicados na tabela. Supondo que a velocidade média entre duas estações consecutivas seja sempre a mesma e que o trem pare o mesmo tempo em qualquer estação da linha, de 15km de extensão, é possível estimar que um trem, desde a partida da Estação Bosque até a chegada à Estação Terminal, leva aproximadamente a)20 min. b)25 min. c) 30 min. d)35 min. e)40 min. O movimento de A é uniforme e o de B é uniformemente variado. Determine a aceleração do móvel B , em m/s 2 . 4. (Unicamp) A velocidade linear de leitura de um CD é 1,2 m/s. a) Um CD de música toca durante 70 minutos, qual é o comprimento da trilha gravada? b) Um CD também pode ser usado para gravar dados. Nesse caso, as marcações que representam um caracter (letra, número ou espaço em branco) têm 8 m de comprimento. Se essa prova de Física fosse gravada em CD, quanto tempo seria necessário para ler o item a) desta questão? 1 m= 10 6 m. 5. (Ufpe) A imprensa pernambucana, em reportagem sobre os riscos que correm os adeptos da "direção perigosa", observou que uma pessoa leva cerca de 4,0 s para completar uma ligação de um telefone celular ou colocar um CD no aparelho de som de seu carro. Qual a distância percorrida por um carro que se desloca a 72 km/h, durante este intervalo de tempo no qual o motorista não deu a devida atenção ao trânsito? a) 40 m b) 60 m c) 80 m d) 85 m e) 97 m 6. (Puc-MG) Uma martelada é dada na extremidade de um trilho. Na outra extremidade, encontra-se uma pessoa que ouve dois sons separados por um intervalo de tempo de 0,18s. O primeiro dos sons se propaga através do trilho com uma velocidade de 3400m/s, e o segundo através do ar, com uma velocidade de 340m/s. O comprimento do trilho em metros será de: a) 340m b) 68m c) 168m d) 170m 7. (Puccamp) MOVIMENTO Entre os numerosos erros que afetam as medidas no campo do esporte, aquele que é mais freqüentemente cometido e que, no entanto, poderia ser mais facilmente corrigido, está relacionado com a variação da aceleração da gravidade. Sabe-se que o alcance de um arremesso, ou de um salto à distância, é inversamente proporcional ao valor de g, que varia de um local para o outro da Terra, dependendo da latitude e da altitude do local. Então, um atleta que arremessou um dardo, por exemplo, em uma cidade onde o valor de g é relativamente pequeno (grandes altitudes e pequenas latitudes) será beneficiado. Para dar uma idéia da importância destas considerações, o professor americano P. Kirkpatrick, em um artigo bastante divulgado, mostra que um arremesso cujo alcance seja de 16,75 m em Boston constituía, na realidade, melhor resultado do que um alcance de 16,78 m na Cidade do México. Isto em virtude de ser o valor da aceleração da gravidade, na Cidade do México, menor do que em Boston. As corre@ poderiam ser facilmente feitas para evitar discrepâncias desta natureza não são sequer mencionadas nos regulamentos das Olimpíadas. (Antônio Máximo e Beatriz Alvarenga. "Curso de Física". v. 1. S. Paulo: Scipione, 1997. p. 148) Alguns atletas, disputaram uma prova de velocidade, na qual corriam por 150 minutos. Verificou-se que as velocidades médias dos três primeiros colocados formavam uma progressão aritmética e que a soma das velocidades médias do 1º e do 3º colocado era 24 km/h. Quantos quilômetros percorreu o 2º colocado? a) 22 b) 24 c) 26 d) 28 e) 30 8. (Uerj) Em nosso planeta, ocorrem diariamente eventos sísmicos, provocados por diversos fatores. Observe o esquema mostrado na figura a seguir, em que um desses eventos, representado pelo raio sísmico e produzido pela fonte sísmica, atravessa três regiões geológicas distintas - o oceano, o platô e o continente - e chega à estação sismológica, onde é registrado por equipamentos adequados. Considere d A , d B e d C as distâncias percorridas pelo evento sísmico, respectivamente, no oceano, no platô e no continente, e v A , v B e v C as velocidades médias correspondentes a cada um desses trechos. Assim, a razão entre a distância total percorrida pelo evento sísmico e a velocidade média ao longo de toda sua trajetória equivale a: a) d A / v A + d /v b) d 2A + d 2B + B 2 dC / dA + d c) d A d C B d / vA v + dC / vC B B vC B + dC d) d A + d B + dC / v A v B vC 9. (Ufpe) Um submarino em combate lança um torpedo na direção de um navio ancorado. No instante do lançamento o submarino se movia com velocidade v = 14 m/s. O torpedo é lançado com velocidade v(ts), em relação ao submarino. O intervalo de tempo do lançamento até a colisão do torpedo com o navio foi de 2,0 min. Supondo que o torpedo se moveu com velocidade constante, calcule v(ts) em m/s. 10. (UNICAMP) "Brasileiro sofre!" Numa tarde de sexta-feira, a fila única de clientes de um banco tem comprimento médio de 50m. Em média, a distância entre as pessoas na fila é de 1,0m. Os clientes são atendidos por três caixas. Cada caixa leva 3,0min para atender um cliente. Pergunta-se: a) Qual a velocidade (média) dos clientes ao longo fila? b) Quanto tempo um cliente gasta na fila? c) Se um dos caixas se retirar por trinta minutos, de quantos metros a fila aumenta? 11. (Unicamp – 2007) Em muitas praças de pedágio de rodovias existe um sistema que permite a abertura automática da cancela. Ao se aproximar, um veículo munido de um dispositivo apropriado é capaz de trocar sinais eletromagnéticos com outro dispositivo na cancela. Ao receber os sinais, a cancela abre-se automaticamente e o veículo é identificado para posterior cobrança. Para as perguntas a seguir, desconsidere o tamanho do veículo. a) Um veículo aproxima-se da praça de pedágio a 40km/h. A cancela recebe os sinais quando o veículo se encontra a 50m de distância. Qual é o tempo disponível para a completa abertura da cancela? b) O motorista percebe que a cancela não abriu e aciona os freios exatamente quando o veículo se encontra a 40m da mesma, imprimindo uma desaceleração de módulo constante. Qual deve ser o valor dessa desaceleração para que o veículo pare exatamente na cancela? 12. (FUVEST) Uma composição ferroviária (19 vagões e uma locomotiva) desloca-se a 20m/s. Sendo o comprimento de cada elemento da composição 10m. Qual é o tempo que o trem gasta para ultrapassar: a) um sinaleiro? b) Uma ponte de 100m de comprimento ? 13. ( Unifesp – 2006) Para testar o seu equipamento de som, um artista dá um toque no microfone ligado a uma caixa de som localizada a 330m de distância, em um local em que a velocidade do som é 330m/s. Pode-se afirmar que o intervalo de tempo entre o toque do artista no microfone e o instante em que o artista ouve o barulho do toque reproduzido pela caixa é, aproximadamente, de A) 1,0s, independentemente de o microfone ter ou não fio. B) 1,5s, independentemente de o microfone ter ou não fio. C) 2,0s, independentemente de o microfone ter ou não fio. D) 2,0s com microfone sem fio e 1,0s com microfone com fio. E) 2,0s com microfone sem fio e um valor entre 1,0s e 2,0 s com microfone com fio. 14. (UFSCAR–2007) O submarino navegava com velocidade constante, nivelado a 150m de profundidade, quando seu capitão decide levar lentamente a embarcação à tona, sem, contudo abandonar o movimento à frente. Comunica a intenção ao timoneiro, que procede ao esvaziamento dos tanques de lastro, controlando-os de tal modo que a velocidade de subida da nave fosse constante. Se a velocidade horizontal antes da manobra era de 18,0km/h e foi mantida, supondo que a subida tenha se dado com velocidade constante de 0,9km/h, determine o deslocamento horizontal, em metros, que a nave realizou, do momento em que o timoneiro iniciou a operação até o instante em que a nau chegou à superfície. 15. (Uerj) A velocidade com que os nervos do braço transmitem impulsos elétricos pode ser medida, empregando-se eletrodos adequados, através da estimulação de diferentes pontos do braço e do registro das respostas a estes estímulos. O esquema I, adiante, ilustra uma forma de medir a velocidade de um impulso elétrico em um nervo motor, na qual o intervalo de tempo entre as respostas aos estímulos 1 e 2, aplicados simultaneamente, é igual a 4 ms. O esquema II, ilustra uma forma de medir a velocidade de um impulso elétrico em um nervo sensorial. (Adaptado de CAMERON, J. R. et alii. Physics of the Body. Madison: Medical Physics Publishing, 1999.) Determine a velocidade de propagação do impulso elétrico: a) no nervo motor, em km/h; b) no nervo sensorial, em m/s, entre os eletrodos 2 e 3. 16. (UFPEL) Durante uma viagem entre Pelotas e Porto Alegre, um passageiro decide calcular a velocidade escalar média do ônibus. Primeiramente, verifica que os postes, que ficam à beira da BR, estão dispostos de 50m em 50m. O ônibus passa por treze postes consecutivos e o passageiro observa que o tempo gasto para fazer esse percurso é de meio minuto. Admitindo que o ônibus manteve velocidade escalar constante durante todo o percurso e que a distância entre as duas cidades é de 252km, faça o que se pede, considerando o ônibus como um ponto material. a) Qual a velocidade escalar média do ônibus? b) Qual o tempo de duração da viagem? c) O movimento, no percurso total, é M.R.U.? Justifique sua resposta. d) Identifique em um passageiro a aplicação das três leis de Newton. 17. (FAAP –SP) Um atleta deseja percorrer 25 km em 02 horas. Por dificuldades encontradas no trajeto, percorre 10 km com velocidade média de 8 km/h. Para terminar o percurso dentro do tempo previsto, a velocidade escalar média no trecho restante terá que ser igual a: a) 5km/h b) 8km/h c) 10km/h d) 18km/h e)20km/h 18. (FAAP-SP) Um trem suburbano trafega 75% da distância entre duas estações à velocidade média de 50km/h. O restante é feito à velocidade média de v km/h. Se a velocidade média, entre as estações, é de 40 km/h, o valor de v é: a) 25 km/h b) 18km/h c)32km/h d) 45 km/h e)15km/h 19. (UNICAMP-SP) Um carro, a uma velocidade constante de 18 km/h, está percorrendo um trecho de rua retilíneo. Devido a um problema mecânico, pinga óleo do motor à razão de 6 gotas por minuto. Qual a distância entre os pingos de óleo que o carro deixa na rua? 20. (Unicamp-SP) Uma caixa d'água com volume de 150 litros coleta água de chuva à razão de 10 litros por hora. a) Por quanto tempo deverá chover para encher completamente essa caixa d'água? b) Admitindo-se que a área da base da caixa é de 0,5 m2, com que velocidade subirá o nível de água na caixa enquanto durar a chuva? 21. (Fuvest) Dirigindo-se a uma cidade próxima, por uma auto-estrada plana, um motorista estima seu tempo de viagem, considerando que consiga manter uma velocidade média de 90 km/h. Ao ser surpreendido pela chuva, decide reduzir sua velocidade média para 60 km/h, permanecendo assim até a chuva parar, quinze minutos mais tarde, quando retoma sua velocidade média inicial. Essa redução temporária aumenta seu tempo de viagem, com relação à estimativa inicial, em a) 5 minutos. b) 7,5 minutos. c) 10 minutos. d) 15 minutos. e) 30 minutos. 22. (UNICAMP-modificado-2007) Em muitas praças de pedágio de rodovias existe um sistema que permite a abertura automática da cancela. Ao se aproximar, um veículo munido de um dispositivo apropriado é capaz de trocar sinais eletromagnéticos com outro dispositivo na cancela. Ao receber os sinais, a cancela abre-se automaticamente e o veículo é identificado para posterior cobrança. Para as perguntas a seguir, desconsidere o tamanho do veículo. Um veículo aproxima-se da praça de pedágio a 90km/h. A cancela recebe os sinais quando o veículo se encontra a 50m de distância. Qual é o tempo disponível para a completa abertura da cancela? gabarito 1. 1 + 4 = 5 2. d 3. b 4. a) S = 5040m b) t = 5,6 . 10 5. c 6. b 7. e 8. a 9. 21 m/s. 10. a) 1,0 m/min 4 s b) 50 minutos c) 10 metros 11. a) t = 4,5s 2 b) a 1,54m / s 12. . a) 10s b) 15s 13. a 14.3000m 15. a) 225 km/h b) 50 m/s 16. a) 20 m/s b) 12600s = 3h30min c) O movimento é uniforme, pois a velocidade é constante. Não se pode afirmar que se trata de um movimento retilíneo, pois, pelo enunciado, não se sabe se a trajetória do ônibus é uma reta. d) 1ª lei de Newton: Quando o ônibus está em um trecho retilíneo, a velocidade vetorial do passageiro é constante. Segundo a 1ª lei de Newton, a resultante das forças agentes no corpo é nula. 2ª lei de Newton: Quando o ônibus descreve uma curva, a velocidade vetorial do passageiro varia. Segundo a 2ª lei de Newton, essa variação é provocada pela resultante de forças agentes no passageiro. 3ª lei de Newton: Estando o passageiro sentado em uma poltrona do ônibus, o passageiro interage com a poltrona através da força de contato. De acordo com a 3ª lei de Newton, a força de contato sobre o passageiro tem mesmo módulo e direção, porém sentido oposto à força de contato sobre a poltrona. 17. e 18. a 19. 50m 20.a)15h b) 2,0 cm/h 21.A 22.2s