1. O avião identificado na figura voa horizontalmente da esquerda para a direita. Um indivíduo no solo observa um ponto vermelho na ponta da hélice. Qual figura melhor representa a trajetória de tal ponto em relação ao observador externo? a) b) c) d) 2. Pela turbina de uma hidrelétrica, passam 500 m3 de água por segundo. A ordem de grandeza do volume de água que passa por essa turbina em 3 h corresponde, em litros, a: a) 108 b) 1010 c) 1012 d) 1014 3. Uma aeronave F5 sai da base aérea de Santa Cruz às 16h30min para fazer um sobrevoo sobre a Escola de Especialistas de Aeronáutica (EEAR), no momento da formatura de seus alunos do Curso de Formação de Sargentos. Sabendo que o avião deve passar sobre o evento exatamente às 16h36min e que a distância entre a referida base aérea e a EEAR é de 155 km, qual a velocidade média, em km h, que a aeronave deve desenvolver para chegar no horário previsto? a) b) c) d) 1.550 930 360 180 4. Um garoto que se encontra em uma passarela de altura 20 metros, localizada sobre uma estrada, observa um veículo com teto solar aproximando-se. Sua intenção é abandonar uma bolinha de borracha para que ela caia dentro do carro, pelo teto solar. Se o carro viaja na referida estrada com velocidade constante de 72 km h, a que distância, em metros, do ponto diretamente abaixo da passarela sobre a estrada deve estar o carro no momento em que o garoto abandonar a bola. Despreze a resistência do ar e adote g 10 m s2 . a) b) c) d) 10 20 30 40 5. Um elevador sobe verticalmente com velocidade constante v0 , e, em um dado instante de tempo t0, um parafuso desprende-se do teto. O gráfico que melhor representa, em função do tempo t, o módulo da velocidade v desse parafuso em relação ao chão do elevador é: Note e adote:os gráficos se referem ao movimento do parafuso antes que ele atinja o chão do elevador. a) b) c) d) e) 6. O rompimento da barragem de contenção de uma mineradora em Mariana (MG) acarretou o derramamento de lama contendo resíduos poluentes no rio Doce. Esses resíduos foram gerados na obtenção de um minério composto pelo metal de menor raio atômico do grupo 8 da tabela de classificação periódica. A lama levou 16 dias para atingir o mar, situado a 600 km do local do acidente, deixando um rastro de destruição nesse percurso. Caso alcance o arquipélago de Abrolhos, os recifes de coral dessa região ficarão ameaçados. Com base nas informações apresentadas no texto, a velocidade média de deslocamento da lama, do local onde ocorreu o rompimento da barragem até atingir o mar, em km h, corresponde a: a) 1,6 b) 2,1 c) 3,8 d) 4,6 7. Sobre as definições de movimento e repouso, é incorreto afirmar-se que: a) o sistema está em movimento em relação ao Sol. b) se um móvel está em movimento em relação a um sistema de referência, então ele estará em movimento em relação a qualquer outro referencial. c) se um corpo A está em repouso em relação a outro B, então o corpo B estará também em repouso em relação a A. d) é possível um corpo A estar em movimento em relação a dois outros corpos B e C, e B estar em repouso em relação a C. e) é possível que um móvel esteja em movimento em relação a um referencial e em repouso em relação a outro. 8. Em uma viagem de carro com sua família, um garoto colocou em prática o que havia aprendido nas aulas de física. Quando seu pai ultrapassou um caminhão em um trecho reto da estrada, ele calculou a velocidade do caminhão ultrapassado utilizando um cronômetro. O garoto acionou o cronômetro quando seu pai alinhou a frente do carro com a traseira do caminhão e o desligou no instante em que a ultrapassagem terminou, com a traseira do carro alinhada com a frente do caminhão, obtendo 8,5 s para o tempo de ultrapassagem. Em seguida, considerando a informação contida na figura e sabendo que o comprimento do carro era 4m e que a velocidade do carro permaneceu constante e igual a 30 m / s, ele calculou a velocidade média do caminhão, durante a ultrapassagem, obtendo corretamente o valor: a) 24 m / s. b) 21m / s. c) 22 m / s. d) 26 m / s. e) 28 m / s. 9. Maria foi com seu carro de São Paulo a Campinas e marcou o horário de saída de São Paulo, o horário de chegada em Campinas e quantos quilômetros ela percorreu nesse percurso. Com essas informações, ela chegou à conclusão de que fez esse percurso a uma velocidade média de 100 quilômetros por hora. Se ela percorreu exatos 93 quilômetros e saiu de São Paulo às 10 horas e 15 minutos, a alternativa que apresenta o horário que mais se aproxima daquele em que ela chegou a Campinas é: a) 11 horas e 13 minutos. b) 11 horas e 11 minutos. c) 11 horas e 09 minutos. d) 11 horas e 07 minutos. e) 11 horas e 05 minutos. 10. Jetpack para corredores os fará correr 1,6 km em quatro minutos. Trata-se do 4 Minute Mile (4MM), um acessório capaz de aumentar a velocidade de corrida de uma pessoa que esteja a pé. Foi desenvolvido por estudantes da Arizona State University. Enquanto pesquisava próteses para amputados, a equipe notou que poderia trabalhar no design de um protótipo que ajudasse o ser humano a correr mais rápido. Como aplicar as forças? Até mesmo um exoesqueleto foi pensado para gerar a força necessária para aumentar a velocidade, mas o resultado final foi o Jetpack. Como o nome sugere, o objetivo é fazer com que seja possível correr uma milha (aproximadamente 1,6 km) em quatro minutos. Os testes têm sido promissores. O tempo gasto por um atleta, usando o Jetpack, em corridas de 200 metros, foi 3 segundos mais rápido que o normal, mesmo carregando esse peso extra. Outra ideia é usar o Jetpack em missões militares, como infiltrações e ofensivas que necessitem de rápido deslocamento. Por enquanto, o projeto ainda não passou da fase de protótipo. Com base nas informações do texto, determine a velocidade média aproximada, em km / h, de uma pessoa que, usando o Jetpack 4MM, tenha percorrido uma milha dentro do tempo previsto pelos estudantes da Arizona State University. a) 24 b) 6,7 c) 5,0 d) 0,5 11. Em um bairro da grande Florianópolis foi realizada uma prova de minimaratona. Os organizadores pensaram em fazer uma prova semelhante ao Ironman, porém, com dimensões reduzidas. O percurso da prova está mostrado no mapa e as medidas são: 800 m do percurso da natação, 4.000 m do percurso do ciclismo e 1.500 m do percurso da corrida. A prova começou com 1 volta no percurso da natação, em seguida 5 voltas no percurso do ciclismo e, finalmente, 3 voltas no percurso da corrida. (L largada e C chegada). Assim, a alternativa correta é: a) Todos os atletas que participaram da prova tiveram a mesma velocidade escalar média. b) Na prova de corrida cada atleta realizou um deslocamento de 4.500 metros. c) Se um atleta realizou a natação em 10 minutos, sua velocidade média foi de, aproximadamente, 1,3 m / s. d) Na prova de ciclismo, o primeiro colocado realizou um espaço percorrido de 20.000 metros e um deslocamento de 0 (zero) metros. 12. Considere as rotas a seguir, nas quais são mostrados os seguintes pontos e trajetos: - ponto A ponto onde encontra-se parado o ônibus que Paulo precisa pegar para ir à escola. - ponto B ponto de ônibus mais próximo da casa de Paulo. - ponto C casa de Paulo. - trajeto AB trajetória do ônibus, do ponto A ao ponto B. - trajeto CB trajetória feita por Paulo de sua casa (ponto C) até o ponto de ônibus mais próximo (ponto B). Considerando que Paulo começa a caminhar do ponto C rumo ao ponto B (seguindo a trajetória indicada) no mesmo instante em que o ônibus está partindo do repouso (no ponto A) e indo rumo ao ponto B, o menor valor de velocidade média com a qual Paulo deverá caminhar para que consiga chegar ao ponto B no mesmo instante que o ônibus realiza sua parada, também no ponto B, é: (Considere que o ônibus acelera e desacelera a uma taxa de 2,5 m s2 , sendo sua velocidade máxima de 54 km h a qual é mantida constante ao longo da trajetória AB, exceto nos intervalos de aceleração, para sair do ponto A, e desaceleração, para chegar ao ponto B. Despreze o atrito do ônibus e de Paulo com o ar durante o deslocamento de ambos.) a) 5 km h. b) 22 km h. c) 15 km h. d) 11km h. e) 3 km h. 13. O gráfico a seguir corresponde ao movimento de um móvel que se desloca sobre o eixo x, dado em metros, em função do tempo t em segundos. Determine a velocidade média do objeto durante todo o percurso. a) 1,8 m s. b) 2,2 m s. c) 1,8 m s. d) 2,0 m s. e) 3,0 m s. 14. Um objeto faz 3 / 5 de um percurso em linha reta com uma velocidade de 6 m / s. Sabese que o restante do percurso ele o faz com uma velocidade de 12 m / s. Qual foi a sua velocidade média durante todo o percurso em m / s? a) 2,0 b) 7,5 c) 8,0 d) 9,5 e) 18,0 15. Em 1977, a NASA enviou para o espaço a sonda Voyager I que, após realizar sua missão primária de passar próximo a alguns planetas do Sistema Solar, segue até hoje espaço afora. Atualmente, a sonda já se encontra bastante distante da Terra, a cerca de 20.000.000.000 km de distância. Mesmo a esta distância, a Voyager I se comunica com a Terra utilizando ondas eletromagnéticas que constituem a forma mais rápida de transporte de energia. Considerando que a velocidade de propagação da ondas eletromagnéticas no vácuo, em termos de sua ordem de grandeza, é de 1.000.000.000 km / h, então, um sinal transmitido pela Voyager I será recebido aqui na Terra, aproximadamente, após: a) 10 horas. b) 20 horas. c) 2 dias. d) 5 dias. e) 1 mês. 16. Uma viagem do Nordeste do Brasil até Ruanda, na África, é proposta da seguinte forma: decola-se um helicóptero e, ficando em suspensão no ar em baixa altitude, espera-se a Terra girar para pousar em solo africano. Sobre essa proposta, desprezando os efeitos de correntes de ar externas sobre o helicóptero, assinale a alternativa CORRETA. a) É possível de ser realizada, mas é evitada por causa do longo tempo de viagem, que é de aproximadamente 24 horas. b) É possível de ser realizada, mas é evitada porque o helicóptero mudaria sua latitude atingindo, na verdade, a Europa. c) É impossível de ser realizada, uma vez que o helicóptero, ao decolar, possui aproximadamente a mesma velocidade de rotação da Terra, ficando no ar, sempre acima da mesma região no solo. d) É impossível de ser realizada, por causa do movimento de translação da Terra. e) É impossível de ser realizada porque violaria a irreversibilidade temporal das equações do movimento de Newton. 17. 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) 1.200. b) 2.400. c) 3.800. d) 5.000. e) 7.500. 18. Uma navio de pesquisa equipado com SONAR está mapeando o fundo do oceano. Em determinado local, a onda ultrassonora é emitida e os detectores recebem o eco 0,6 s depois. Sabendo que o som se propaga na água do mar com velocidade aproximada de 1.500 m s, assinale qual é a profundidade, em metros, do local considerado. a) 450. b) 380. c) 620. d) 280. e) 662. 19. Pedro e Paulo diariamente usam bicicletas para ir ao colégio. O gráfico abaixo mostra como ambos percorreram as distâncias até o colégio, em função do tempo, em certo dia. Com base no gráfico, considere as seguintes afirmações. I. A velocidade média desenvolvida por Pedro foi maior do que a desenvolvida por Paulo. II. A máxima velocidade foi desenvolvida por Paulo. III. Ambos estiveram parados pelo mesmo intervalo de tempo, durante seus percursos. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 20. 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 10 m / s2 no sentido positivo da trajetória. A posição do móvel no instante 4s é: a) 0 m b) 40 m c) 80 m d) 100 m e) 240 m 21. Leia o gráfico a seguir. As informações obtidas na leitura do gráfico permitem dizer que: a) a velocidade inicial é 12 m s. b) A velocidade é nula em 2,0 s. c) A velocidade final é de 12 m s. d) o espaço percorrido foi de 12 m. e) a aceleração escalar é de 12 m s2 . 22. Analise o gráfico abaixo. Ele representa as posições x em função do tempo t de uma partícula que está em movimento, em relação a um referencial inercial, sobre uma trajetória retilínea. A aceleração medida para ela permanece constante durante todo o trecho do movimento. Considerando o intervalo de tempo entre 0 e t2, qual das afirmações abaixo está correta? a) A partícula partiu de uma posição inicial positiva. b) No instante t1, a partícula muda o sentido do seu movimento. c) No instante t1, a partícula está em repouso em relação ao referencial. d) O módulo da velocidade medida para a partícula diminui durante todo o intervalo de tempo. e) O módulo da velocidade medida para a partícula aumenta durante todo o intervalo de tempo. 23. Um automóvel, partindo do repouso, pode acelerar a 2,0 m s2 e desacelerar a 3,0 m s2 . O intervalo de tempo mínimo, em segundos, que ele leva para percorrer uma distância de 375 m, retornando ao repouso, é de: a) 20 b) 25 c) 30 d) 40 e) 55 24. “Kimbá caminhava firme, estava chegando. Parou na porta do prédio, olhando tudo. Sorriu para o porteiro. O elevador demorou.” Ao ler o texto, dois candidatos fizeram as seguintes afirmações: Candidato 1: Kimbá caminhava firme, mas diminuiu sua velocidade, pois estava chegando. Enquanto ela parava, a força resultante e a aceleração de Kimbá tinham a mesma direção e sentido, mas sentido contrário à sua velocidade. Candidato 2: Kimbá parou em frente à porta do prédio. Nessa situação, a velocidade e a aceleração dela são nulas, mas não a força resultante, que não pode ser nula para manter Kimbá em repouso. Fizeram afirmações CORRETAS: a) Os candidatos 1 e 2. b) Apenas o candidato 1. c) Apenas o candidato 2. d) Nenhum dos dois candidatos. 25. A demanda por trens de alta velocidade tem crescido em todo o mundo. Uma preocupação importante no projeto desses trens é o conforto dos passageiros durante a aceleração. Sendo assim, considere que, em uma viagem de trem de alta velocidade, a aceleração experimentada pelos passageiros foi limitada a amax 0,09g, onde g 10 m / s2 é a aceleração da gravidade. Se o trem acelera a partir do repouso com aceleração constante igual a amax , a distância mínima percorrida pelo trem para atingir uma velocidade de 1080 km / h corresponde a: a) 10 km. b) 20 km. c) 50 km. d) 100 km. 26. Um veículo parte do repouso em movimento retilíneo e acelera com aceleração escalar constante e igual a 3,0 m s2 . O valor da velocidade escalar e da distância percorrida após 4,0 segundos, valem, respectivamente: a) 12,0 m s e 24,0 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 32,0 m. e) 10,0 m s e 20,0 m. 27. Dois veículos que trafegam com velocidade constante em uma estrada, na mesma direção e sentido, devem manter entre si uma distância mínima. Isso porque o movimento de um veículo, até que ele pare totalmente, ocorre em duas etapas, a partir do momento em que o motorista detecta um problema que exige uma freada brusca. A primeira etapa é associada à distância que o veículo percorre entre o intervalo de tempo da detecção do problema e o acionamento dos freios. Já a segunda se relaciona com a distância que o automóvel percorre enquanto os freios agem com desaceleração constante. Considerando a situação descrita, qual esboço gráfico representa a velocidade do automóvel em relação à distância percorrida até parar totalmente? a) b) c) d) e) 28. O gráfico a seguir descreve a velocidade de um carro durante um trajeto retilíneo. Com relação ao movimento, pode-se afirmar que o carro: a) desacelera no intervalo entre 40 e 50 s. b) está parado no intervalo entre 20 e 40 s. c) inverte o movimento no intervalo entre 40 e 50 s. d) move-se com velocidade constante no intervalo entre 0 e 20 s. 29. O número de acessos em banda larga móvel, entre 2010 e 2014, cresceu 969% na região Norte, chegando a 8,63 milhões de acessos e 920% na região Nordeste, com 27,68 milhões de acessos. O crescimento foi percentualmente acima das demais regiões, sendo 786% no Centro-Oeste (11,54 milhões), 702% no Sul (17,16 milhões) e 816% no Sudeste (58,61 milhões). O crescimento médio de acessos no país foi de 825%, atingindo 123,6 milhões de acessos. Os dados são do balanço do programa divulgado em junho pelo Ministério das Comunicações. No mesmo período, a cobertura de banda larga móvel subiu 400% em todo o País, alcançando 3.406 cidades que eram apenas 681 em 2010. Com base no trecho de reportagem e no gráfico acima, assinale a alternativa CORRETA. a) A taxa média de crescimento de acessos entre o período de dezembro de 2013 e maio de 2014 é menor que a obtida entre maio e dezembro de 2010. b) Entre dezembro de 2011 e dezembro de 2013, tem-se que a variação do número de cidades cobertas foi de 2865. c) O gráfico mostra que o número de acessos em maio de 2014 é da ordem de 1010 acessos. d) Se a taxa média de crescimento do número de acessos se mantiver constante em relação ao período de dezembro de 2013 e maio de 2014, é possível estimar que o número de acessos em dezembro de 2014 foi de 140 milhões. e) A velocidade média de crescimento de cidades cobertas foi de aproximadamente 57 cidades por mês em todo o período mostrado no gráfico. 30. Um ponto material movimentou-se em linha reta durante 16 s e o comportamento da sua velocidade, em função do tempo, foi representado em um gráfico, ilustrado na figura abaixo. A análise do gráfico indica que o ponto material estava em: a) movimento uniformemente acelerado, entre os instantes 0 s e 2 s. b) repouso, somente entre os instantes 2 s e 10 s. c) movimento uniforme, entre os instantes 0 s e 2 s e 10 s e 12 s. d) repouso, entre os instantes 2 s e 10 s e entre os instantes 12 s e 16 s. 31. Um motorista conduzia seu automóvel de massa 2.000 kg que trafegava em linha reta, com velocidade constante de 72 km / h, quando avistou uma carreta atravessada na pista. Transcorreu 1 s 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 / s2 . 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) 7,2. b) 3,5. c) 3,0. d) 2,5. e) 2,0. 32. 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 2m / s. Ao atingir o teto da quadra, o balão estoura e o som do estouro atinge o ouvido do garoto 5,13s 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 340m / s. ) a) 8,6m. b) 9,1m. c) 10,2m. d) 11,4m. 33. A velocidade é uma grandeza que relaciona a distância percorrida e o tempo gasto para percorrê-la. A aceleração é uma grandeza que mede a rapidez com que a velocidade varia. Mais rápido, mais lento, são percepções sensoriais. Tentamos medir com relógios tais variações e nos rebelamos, quando elas não concordam com a nossa percepção. Dizemos nunca com muita facilidade, dizemos sempre com muita facilidade, como se fôssemos fiéis a um momento. “Mas o outro já está olhando para o lado.” O que é constante e imutável num momento não será mais no momento seguinte. Uma velocidade, num momento, pode não ser a mesma num momento seguinte. Assinale a situação em que o móvel apresenta maior valor (positivo ou negativo) de aceleração: a) O móvel estava a 50m / s e manteve essa velocidade durante 2,0 s. b) O móvel estava a 20m / s e, em 10 s, aumentou a sua velocidade para 40m / s. c) O móvel estava a 10m / s e, em 2,0 s, diminuiu sua velocidade para zero. d) O móvel estava a 40m / s e, em 10 s, diminuiu sua velocidade para zero. 34. Em uma pista de competição, quatro carrinhos elétricos, numerados de I a IV, são movimentados de acordo com o gráfico v t a seguir. O carrinho que percorreu a maior distância em 4 segundos tem a seguinte numeração: a) I b) II c) III d) IV 35. Analise o gráfico abaixo O trajeto entre duas cidades é de 510 km. Considere um veículo executando esse trajeto. No gráfico acima, temos a velocidade média do veículo em três etapas. Com base nos dados apresentados no gráfico, qual a velocidade média, em km h, estabelecida pelo veículo no trajeto todo? a) 48 b) 51 c) 54 d) 57 e) 60 36. O gráfico representa a variação da velocidade de um automóvel ao frear. Se nos 4s da frenagem o automóvel deslocou 40m, então a velocidade em que se encontrava no instante em que começou a desacelerar era de: a) 72km / h. b) 80km / h. c) 90km / h. d) 108km / h. 37. Um carro, partindo do repouso, desloca-se em um trecho A de modo que sua velocidade aumente linearmente com o tempo até atingir 60km h. Após algum tempo, em um trecho B, o motorista aciona o freio, de modo que a velocidade decresça também linearmente com o tempo. Considere que a trajetória do automóvel é retilínea nos dois trechos e que ambos sejam estradas sem aclives ou declives. Assim, pode-se afirmar corretamente que o vetor aceleração nos dois trechos tem: a) mesma direção e mesmo sentido. b) mesma direção e sentido contrário. c) mesmo módulo e mesmo sentido. d) direções perpendiculares e mesmo módulo. 38. Um ponto material movimenta-se sobre uma trajetória retilínea. O gráfico da posição em função do tempo do movimento é um arco de parábola, como indicado abaixo. A equação horária que rege este movimento, segundo as informações fornecidas é: a) X t b) X t 2 c) X t2 d) X t2 2t 39. Considere um carro que se movimenta ao longo de uma pista retilínea. O gráfico abaixo descreve a velocidade do carro em função do tempo, segundo um observador em repouso sobre a calçada. Em relação a essa situação, assinale a alternativa correta. a) O movimento é uniformemente variado. b) O carro realiza um movimento retilíneo uniforme. c) Ao final do movimento (t 8s), o carro retorna à sua posição de origem (t 0). d) O carro está freando no intervalo 4s t 8s. e) Em t 4, o carro inverte o sentido do seu movimento. 40. Certo piloto de kart é avaliado durante uma prova, ao longo de um trecho retilíneo de 200 m de comprimento. O tempo gasto nesse deslocamento foi 20,0 s e a velocidade escalar do veículo variou segundo o diagrama abaixo. Nesse caso, a medida de v, no instante em que o kart concluiu o trecho foi: a) 90,0km h b) 60,0km h c) 50,0km h d) 30,0km h e) 25,0km h 41. O desrespeito às leis de trânsito, principalmente àquelas relacionadas à velocidade permitida nas vias públicas, levou os órgãos regulamentares a utilizarem meios eletrônicos de fiscalização: os radares capazes de aferir a velocidade de um veículo e capturar sua imagem, comprovando a infração ao Código de Trânsito Brasileiro. Suponha que um motorista trafegue com seu carro à velocidade constante de 30 m/s em uma avenida cuja velocidade regulamentar seja de 60 km/h. A uma distância de 50 m, o motorista percebe a existência de um radar fotográfico e, bruscamente, inicia a frenagem com uma desaceleração de 5 m/s2. Sobre a ação do condutor, é correto afirmar que o veículo: a) não terá sua imagem capturada, pois passa pelo radar com velocidade de 50 km/h. b) não terá sua imagem capturada, pois passa pelo radar com velocidade de 60 km/h. c) terá sua imagem capturada, pois passa pelo radar com velocidade de 64 km/h. d) terá sua imagem capturada, pois passa pelo radar com velocidade de 66 km/h. e) terá sua imagem capturada, pois passa pelo radar com velocidade de 72 km/h. 42. Dois móveis A e B deslocam-se em uma trajetória retilínea, com acelerações constantes e positivas. Considerando que a velocidade inicial de A é menor do que a de B (v A vB ) e que a aceleração de A é maior do que a de B (aA aB ), analise os gráficos a seguir. O gráfico que melhor representa as características mencionadas é o: a) A. b) B. c) C. d) D. e) E. 43. Uma pessoa do alto de um prédio solta uma bola e mede o módulo da posição da bola em função do tempo. A figura, abaixo, mostra o esboço do gráfico da posição em relação ao tempo. Assinale a alternativa que representa o esboço dos gráficos em relação à velocidade tempo e à aceleração tempo, respectivamente. a) b) c) d) e) 44. Cada um dos gráficos abaixo representa a posição em função do tempo para um movimento unidimensional (as partes curvas devem ser consideradas como segmentos de parábolas). No conjunto de gráficos a seguir, está representada a velocidade em função do tempo para seis situações distintas. Considerando que as divisões nos eixos dos tempos são iguais em todos os gráficos, assinale a alternativa que combina corretamente os gráficos que descrevem, por pares, o mesmo movimento. a) 1(c) – 2(d) – 3(b). b) 1(e) – 2(f) – 3(a). c) 1(a) – 2(d) – 3(e). d) 1(c) – 2(f) – 3(d). e) 1(e) – 2(d) – 3(b). Gabarito: Resposta [B] da questão 1: Se pensarmos em um ponto na hélice com o avião parado, teremos um movimento circular; agora imaginando que o avião começa a se movimentar da esquerda para a direita, um observador no solo, irá ver o ponto se deslocar para a direita e ao mesmo tempo dele realizando um movimento helicoidal, representado pela letra [B]. Resposta [B] da questão 2: V 500 m3 V 500 103 dm3 V 500 103 L V 5 105 L 1h 60 min 3.600 s 3h 3 3.600 1,08 104 s 1 s 5 105 L 1,08 104 s x x 5,4 109 Como a questão pede a ordem de grandeza, logo será: 1010. Resposta [A] da questão 3: questão 4: questão 5: 1 h 10 ΔS 155 Vm Vm Vm 1.550 km h 1 Δt 10 6 min Resposta [D] Δh da 1 2 gt 2 20 5t 2 t2 4 t 2 s Como não existe tempo negativo, t 2 s. S S0 V0 t ΔS V0 t ΔS 20 [m s] 2 [s] ΔS 40 m Resposta [E] da Tomando como referencial o chão do elevador, o parafuso está em repouso até o instante t0 . Assim, v '0 0. A partir desse instante, ele entra em queda livre, aumentando sua velocidade linearmente com o tempo. O gráfico mostra a variação da velocidade escalar do parafuso em relação ao chão do elevador e em relação ao solo, ambos considerando a trajetória orientada para baixo. Resposta [A] vm da ΔS 600 1,56 Δt 24 16 Resposta [B] questão 6: questão 7: vm 1,6km/h. da Um móvel pode estar em movimento em relação a um referencial e em repouso em relação a outro. Resposta [D] da questão 8: Dados: v A 30 m/s; Δt 8s; LA 4m; LB 30m. Em relação ao caminhão, a velocidade do carro (vrel ) e o deslocamento relativo durante a ultrapassagem (ΔSrel ), são: vrel v A v C vrel 30 v C . ΔSrel L A LC 30 4 ΔSrel 34m. v C 30 4 v rel ΔSrel 34 30 v C Δt 8,5 v C 26m/s. Resposta [B] da questão 9: Dados: ΔS 93km; vm 100km/h Δt ΔS 93 h 0,93h 0,93 60min 55,8min Δt 56min. vm 100 Horário de chegada: t 10h e 15min 56 min 11h e 11min. Resposta [A] Dados: ΔS 1,6km; Δt 4min da 4 h. 60 questão 10: vm ΔS 1,6 0,4 60 4 Δt 60 Resposta [D] vm 24km/h. da questão 11: Análise das alternativas falsas: [A] Falsa. Para que a afirmativa fosse verdadeira era necessário que cada competidor chegasse com o mesmo tempo, o que, venhamos é praticamente impossível. Mas o interessante é que a velocidade média dos participantes é a mesma, ou seja, zero. A diferença é que a velocidade escalar média é a razão entre a distância percorrida e o tempo em percorrêla e a velocidade média é vetorial, isto é, é a razão entre o deslocamento e o tempo, mas como cada participante larga e chega ao mesmo ponto, suas velocidades médias são nulas porque não se deslocam. [B] Falsa. O espaço percorrido é de 4.500m, mas o deslocamento é nulo. [C] Falsa. A velocidade média é nula, como visto no item a), porém a velocidade escalar média essa sim é de 1,3 m / s. Resposta [D] da questão 12: Tempo para aceleração (t1) e desaceleração (t 2 ) do ônibus indo de 0 a 54km h (15m s) e de 54km h até parar. v v0 a t1 15 0 2,5 t1 t1 15 t1 6s. 2,5 Como t2 t1, o tempo gasto em aceleração e desaceleração é t1 t2 12s. A distância percorrida em cada um desses intervalos de tempo é: a 2,5 2 d t12 d 6 d 45m. 2 2 Portanto, nos processos de aceleração e desaceleração, o ônibus percorre 90m. Então a distância percorrida com velocidade constante é: D 1.590 90 1.500 m. O tempo (t3 ) gasto nesse trajeto, à velocidade constante de 15m s, é: D 1.500 t3 t3 100s. v 15 Assim, o tempo total do ônibus do ponto de partida até o ponto B é: t t1 t2 t3 12 100 t 112s. A distância (L) percorrida por Paulo de sua casa até o ponto B é: L 200 100 2 200 141 L 341 m. A velocidade média de Paulo é: L 341 vm 3,04m/s 10,9 km/h t 112 vm 11 km/h. Resposta [A] da questão 13: Existem duas maneiras para resolver essa questão: 1ª opção: Do trecho de 0 a 5 s ΔS1 96 36 ΔS 60 m Do trecho de 5 a 10 s ΔS2 96 96 ΔS 0 m Do trecho de 10 a 15 s ΔS3 24 96 ΔS 72 m Do trecho de 15 a 20 s ΔS4 0 24 ΔS 24 m ΔSt ΔS1 ΔS2 ΔS3 ΔS4 ΔSt 60 0 72 24 ΔSt 36 m Vm ΔS t 36 Vm Vm 1,8 m s Δt 20 2ª opção: ΔS 0 36 Vm Vm Vm 1,8 m s Δt 20 Resposta [B] da questão 14: A velocidade média vm , em módulo, de um móvel que realiza um movimento retilíneo com trechos em velocidades diferentes é calculada através da razão entre a distância total percorrida d e o tempo gasto em percorrê-la t. Para tanto, devemos obter a distância total percorrida, somando-se os trechos respectivos e o tempo total gasto: Trecho 1: 3 d1 d 5 3 d d1 3d t1 t1 5 t1 s v1 6 30 Trecho 2: 2 d1 d 5 2 d d2 d 5 t2 t2 t2 s v2 12 30 Trecho completo: 3d 2d distância total d 5 5 vm d d d vm vm 7,5 m / s 3d d 4d t 30 30 30 Resposta [B] Δt d 2 1010 v 109 da questão 15: da questão 16: Δt 20h. Resposta [C] O fato do helicóptero ficar em suspensão, significa que ele, em relação à Terra, permanece na mesma posição, ou seja, tem a mesma velocidade de rotação do planeta, não tendo avanços em seu deslocamento. Sendo assim, seria impossível realizar este tipo de transporte desta maneira. Única alternativa correta corresponde à letra [C]. Resposta [D] da Dados: v 4km h; Δt 15min questão 17: 15 1 h h; d 20cm 0,2m. 60 4 Calculando o a distância percorrida (D) : D v Δt 4 1 4 D 1 km 1000m. Por proporção direta: 1 grão 0,2m N grãos 1000m Resposta [A] N 1 000 0,2 N 5000. da questão 18: Como a onda de ultrassom do sonar retorna após 0,6 s, significa que somente para descer ao fundo do mar ela demora a metade deste tempo. Logo, do movimento uniforme: Δs v t Δs 1500 m / s 0,3 s Δs 450 m Resposta [A] da questão 19: [I] Verdadeira. Pedro levou menos tempo para cumprir a mesma distância que Paulo, portanto sua velocidade média foi maior. [II] Falsa. A velocidade máxima em um gráfico de distância pelo tempo é dada pela inclinação da reta, que indica o seu coeficiente angular representado pela velocidade. Nota-se no diagrama que Pedro teve a maior velocidade no primeiro trecho de seu percurso, quando inclusive ultrapassou Paulo. [III] Falsa. Os intervalos de parada de ambos os ciclistas foram diferentes, correspondendo aos trechos em que as posições não mudam com o tempo. Sendo assim, Pedro esteve parado durante 150 s e Paulo durante 100 s. Resposta [A] da questão 20: Pelos dados do enunciado e pela função horária do espaço para um MRUV, temos que: a t2 2 10 16 S 40 30 4 2 S 40 120 80 S S0 v 0 t S0m Resposta [B] da questão 21: [A] Falsa. A velocidade inicial do móvel é 12 m s. [B] Verdadeira. No tempo de 2,0s, o móvel muda o sentido de movimento, sendo, neste momento, nula a sua velocidade. [C] Falsa. A velocidade final é maior que 12 m s, pois o móvel continua o movimento um pouco mais além de 4,0s. [D] Falsa. O espaço percorrido até 4,0s. é calculado pela área sob a curva. 2 12 m 2 2 Volta: 12 12 m 2 Total percorrido: 24 m Deslocamento: 0 m Ida: 12 [E] Falsa. A aceleração foi de: Δv 12 m / s 12 m / s 24 m / s a a 6 m / s2 Δt 4s 4s Resposta [E] Análise das alternativas: da questão 22: [A] Falsa. A posição inicial está abaixo do eixo do tempo e, sendo vertical o eixo das posições e apontando para cima, qualquer ponto abaixo do eixo horizontal tem posição negativa. [B] Falsa. O sentido de seu movimento somente é alterado se o sinal da velocidade muda. No caso pode-se constatar pela inclinação do gráfico, isto é, pelas tangentes em cada ponto do gráfico indicando que trata-se de um movimento retilíneo uniformemente acelerado MRUA, com a velocidade crescendo e sempre positiva. [C] Falsa. A partícula estaria em repouso se a velocidade em algum momento fosse igual a zero, mas isto não ocorre durante todo o tempo de trajeto. [D] Falsa. Como explicado anteriormente, a velocidade sempre cresce ao longo do trajeto. [E] Verdadeira. Resposta [B] da questão 23: Dividindo o movimento em duas partes, de acordo com o gráfico, temos: As equações da velocidade para o trecho 1 e 2, são: v1 2t1 v1 3 t 2 t1 v1 3t 2 3t1 Juntando as duas equações: 3 2t1 3t 2 3t1 t1 t 2 5 Logo, usando as equações para o cálculo da área dos triângulos juntos, temos o deslocamento do móvel em todos os trechos: t v t 2t Δs Δs1 Δs2 2 1 375 2 1 2 2 3 t2 2 t2 5 t 2 625 t 25 s 375 2 2 2 Resposta [B] da questão 24: Antes de parar sua caminhada, Kimbá reduziu sua velocidade, impondo uma aceleração de direção contrária à sua frente e, consequentemente, uma força resultante apontando na mesma direção e sentido da aceleração. Com isso, a afirmação correta está com o candidato 1. Resposta [C] da questão Dados: a max 0,09 g 0,09 10 0,9 m/s2; v0 0; v 1080 km/h 300 m/s. 25: A distância é mínima quando a aceleração escalar é máxima. Na equação de Torricelli: v 2 v 02 2 amax dmin dmin v 2 v02 3002 02 90.000 50.000 m 2 amax 2 0,9 1,8 dmin 50 km. Resposta [A] da questão 26: Funções horárias da velocidade e do espaço para o para o Movimento Uniformemente Variado: v v 0 a t v 0 3 4 v 12,0m/s. ΔS v t a t 2 ΔS 0 3 42 v 24,0m. 0 2 2 Resposta [D] da questão 27: Durante o tempo de reação do condutor, a velocidade escalar é constante. Portanto, durante esse intervalo de tempo, o gráfico da velocidade escalar em função da distância é um segmento de reta horizontal. A partir da aplicação dos freios, se a desaceleração tem intensidade constante, o movimento é uniformemente variado (MUV). Então o módulo da velocidade escalar varia com a distância percorrida (D) de acordo com a equação de Torricelli: v 2 v 02 2aD v v 02 2aD. O gráfico dessa expressão é um arco de parábola de concavidade para baixo. Resposta [A] da questão 28: Da leitura direta no gráfico, vê-se que, de 40s a 50s, o movimento do carro é progressivo e retardado. Resposta [E] da questão 29: [A] Falsa. São períodos desiguais contendo 5 e 7 meses podendo incorrer em alguns enganos. O crescimento dos períodos inteiros foi menor para o período de 5 meses (20% contra 41%), mas a taxa média mensal foi maior para o período de 5 meses quando comparado ao de 7 meses. 123,6 milhões 103,1 milhões 20,5 milhões tx12/13 05/14 4,1 milhões / mês e 5 meses 5 meses tx05/10 12/10 18,9 milhões 13,4 milhões 5,5 milhões 0,786 milhões / mês 7 meses 7 meses [B] Falsa. A variação de cidades cobertas no período de dezembro/11 e dezembro/13 foi de: Δcidadescobertas 3190 2190 1000 cidades [C] Falsa. Visualizando o gráfico, o número de acessos em maio de 2014 é da ordem de 123,6 milhões de acessos. [D] Falsa. De maio a dezembro temos mais 7 meses, considerando um aumento constante de 4,1 milhões de acessos pro mês, ficamos em dezembro de 2014 com uma estimativa de: Nacessosdez/14 123,6 7 4,1 152,3 milhões [E] Verdadeira. 3406 681 cidades 1 ano vmédia 56,8 cidades / mês 4anos 12 meses Resposta [A] da questão 30: Classificando o movimento em cada um dos trechos: - De 0 s a 2 s Movimento progressivo uniformemente acelerado. Δv 8 2 a Δt 2 a 4 m s ΔS 2 8 ΔS 8 m. 2 - De 2 s a 10 s Movimento progressivo uniforme. a 0. ΔS (10 2)8 ΔS 64 m. - De 10 s a 12 s Movimento progressivo uniformemente retardado. Δv 4 8 2 a Δt 2 a 2 m s ΔS 8 4 2 ΔS 12 m. 2 - De 12 s a 16 s Movimento progressivo uniforme. a 0. ΔS (16 12)4 ΔS 16 m. Resposta [C] da questão 31: Para um veículo em movimento retilíneo uniformemente variado, temos a expressão da velocidade versus o tempo: v v0 at Sabemos que ao parar a velocidade é nula, temos a velocidade inicial e a aceleração, então calculamos o tempo: km 1000 m 1h m v 0 72 20 h 1 km 3600 s s Substituindo os valores na equação da velocidade, achamos o tempo de frenagem: v v0 at 0 20 10t t 2 s Assim, o tempo total será composto do tempo de ação do motorista ao avistar o obstáculo somado ao tempo de frenagem. t total 1 s 2 s 3 s Resposta [C] da questão 32: Analisaremos esta questão dividindo o movimento em dois momentos diferentes, sendo o 1º a subida do balão e o 2º sendo o movimento do som até o ouvido do garoto. Utilizando os dados do enunciado e considerando a distância do ponto soltura (ou do ouvido do garoto) sendo h, podemos encontrar os tempos gastos em cada um dos movimentos em função de h. Desta forma: ΔS1 h Δt1 v 2 1 Δ S 2 h Δt 2 v2 340 Sabendo que o tempo total do movimento (dado no enunciado) é de 5,13 s, temos que: Δt t Δt1 Δt 2 h h 2 340 5,13 340 170 h h 340 340 5,13 340 h 171 h 10,2 m 5,13 Resposta [C] da questão 33: Calculando o módulo da aceleração escalar em cada caso: a1 a2 Δv a Δt a3 a4 Resposta [B] 0 (v constante) 40 20 10 0 10 2 0 40 10 2 m/s2 5 m/s 2 amáx 5 m/s2 . 4 m/s2 da questão 34: No gráfico v t, a distância percorrida é obtida pela ”área" entre a linha do gráfico e o eixo dos tempos. Calculando cada uma delas: 2 0,5 1 2 0,5 1 2 0,5 1,25 2 3,75 m. DI 2 2 1,5 1 2 1 1 1,5 1 0,5 2,5 1,5 4,5 m. DII 2 2 2 1 2 1 1 2 3 m. DIII 2 D 3 0,5 0,5 11 0,75 0,75 1,5 m. IV 2 2 Resposta [B] da questão 35: Na segunda etapa a velocidade é nula. Então, a distância total percorrida, d 510km corresponde as soma das percorridas na 1ª e 3ª etapas. Aplicando a definição de velocidade escalar média: d1 v1 Δt 1 v 2 Δt 2 510 55,5 t 72 t 6 t 2 510 55,5 t 72 4 t 510 288 55,5 t 4h. Calculando a velocidade escalar média no trajeto todo: ΔS 510 510 vm vm 51 km/h. Δt t6 46 Resposta [A] da questão 36: questão 37: Utilizando os dados fornecidos no enunciado, temos que: ΔS v o t a t2 2 Onde, ΔV v vo vo a Δt 4 4 Logo, v o 2 4 4 40 v o 4 2 40 4 v o 2 v o v o 20 m s ou v o 72 km h Resposta [B] da No trecho A, o carro parte do repouso e aumenta sua velocidade uniformemente até atingir a velocidade de 60km h. Desta forma, a aceleração durante o trecho A tem direção como sendo a horizontal e sentido da esquerda para a direita. No trecho B, o carro está inicialmente com uma velocidade de 60km h e vai desacelerando até atingir o repouso. Assim, a aceleração no trecho B tem mesma direção que no sentido A (horizontal), porém está no sentido contrário (da direita para a esquerda). Resposta [D] da questão 38: Da equação horária das posições no MUV: a x(t) t 2 v0 t x0 2 Sendo assim, temos uma equação do 2º grau representada pela parábola no gráfico, e impossibilita as alternativas [A] e [B] de serem as respostas, pois se tratam de retas. Por outro lado, a inclinação da curva ao tocar o eixo vertical x, é dada pela tangente neste ponto de encontro, que fisicamente falando, representa a velocidade inicial do móvel, sendo diferente de zero há inclinação para cima v0 0 ou para baixo v0 0 que é o nosso caso. (Elimina-se, com isso, a alternativa [C] e a resposta correta é a da alternativa [D]. Outra forma de pensar é extrair os valores do gráfico e substituir na equação formando um sistema de equações: t 0 s, x0 0 m; Em t 2 s, x 0 m; t 3 s, x 3 m Substituindo os valores dos pontos, temos: x(2 s) 2a 2v0 2(a v0 ) 0 a v0 0 (1) x(3 s) 9 3a 3a a 3v0 3( v0 ) 3 v0 1 (2) 2 2 2 Fazendo (2) – (1): a 1 a 2 m / s2 e v0 2 m / s 2 Finalmente, substituindo os valores na equação de origem ficamos com: x(t) t 2 2t Resposta [D] da questão 39: Analisando as alternativas, [A] INCORRETA. Em um movimento uniformemente variado, a aceleração é constante durante o movimento. O Gráfico mostra claramente que na primeira parte do movimento o módulo da velocidade está aumentando (aceleração maior que zero) e na segunda parte diminuindo (aceleração menor que zero). Desta forma, pode-se dizer que a aceleração não é constante durante o movimento. [B] INCORRETA. Um movimento retilíneo uniforme tem aceleração nula. [C] INCORRETA. Em momento algum do movimento descrito na figura existe uma inversão de sentido do movimento. Logo, o carro não irá retornar a sua posição inicial. [D] CORRETA. [E] INCORRETA. Inverte o sentido de sua aceleração e não do movimento (velocidade). Resposta [A] da questão 40: Como a área sob um gráfico de velocidade versus o tempo nos fornece a distância percorrida e pelo enunciado sabemos que a pista tem 200 m, podemos calcular a velocidade final. De acordo com o gráfico calculamos as áreas 1, 2 e 3: 12 12,5 A1 75 2 A 2 16 12 12,5 50 A3 v 12,5 4 2 2v 25 A área total será: A 75 50 2v 25 2v 150 2v 150 200 v 25 m / s v 90 km / h Resposta [E] Da equação de Torricelli: da questão 41: v 2 v 02 2 a ΔS v 2 302 2 5 50 v 2 400 v 20 m/s v 72 km/h. Resposta [D] da questão 42: Nota: há uma imprecisão gramatical no enunciado, afirmando (no singular) que os dois móveis têm aceleração constante. É, então, de se supor que as acelerações sejam iguais. Porém, logo a seguir, afirma-se que aA aB. Para que se evitem confusões, o enunciado na primeira linha deveria ser: “Dois móveis A e B deslocam-se em uma trajetória retilínea, com acelerações constantes e..." Mas, vamos à resolução. Como as acelerações (escalares) são constantes e positivas, os gráficos das velocidades são trechos de reta ascendentes. Sendo aA aB, o segmento referente à velocidade do móvel A tem maior declividade, começando num ponto abaixo do de B, pois v A vB. Essas conclusões, levam-nos ao Gráfico D. Resposta [A] da questão 43: Considerando desprezível a resistência do ar, a bola desce em queda livre até que, num determinado instante, ela para abruptamente. Assim, a velocidade escalar aumenta linearmente com o tempo, anulando-se instantaneamente, enquanto que a aceleração escalar é constante, até se anular, também, instantaneamente, como mostram os gráficos da alternativa [A]. Resposta [A] da questão 44: - Onde o gráfico da posição em função do tempo é um segmento de reta inclinada, o movimento é uniforme e a velocidade escalar é constante e não nula. O sinal da velocidade escalar é dado pela declividade no gráfico do espaço, sendo positiva para função crescente e negativa para função decrescente. - Onde o gráfico da posição em função do tempo é um segmento de reta horizontal, trata-se de repouso e a velocidade é nula. - Onde o gráfico da posição em função do tempo é um arco de parábola, o movimento é uniformemente variado e a velocidade varia linearmente com o tempo. Com esses argumentos, analisemos os três gráficos da posição. Gráfico 1: Até o 1º intervalo, o gráfico é um segmento de reta decrescente, sendo a velocidade constante e negativa. No 2º intervalo, é um arco de parábola de declividade decrescente que se liga a um segmento de reta horizontal, indicando que o módulo da velocidade decresce até se anular, levando-nos ao gráfico (c). Gráfico 2: Até o 1º intervalo, o gráfico é um segmento de parábola crescente, cuja declividade está diminuindo até se ligar a uma segmento de reta, também crescente, no 2º intervalo, indicando que a velocidade é sempre positiva, decrescente no 1º intervalo e constante no 2º intervalo, levando-nos ao gráfico (d) Gráfico 3: Até o 1º intervalo, o gráfico é um segmento de reta crescente, sendo a velocidade constante e positiva. No 2º intervalo é um arco de parábola crescente, diminuindo a declividade até o vértice, indicando que a velocidade decresce até se anular. A partir daí, a função torna-se decrescente, aumentando a declividade, indicando que a velocidade torna-se negativa, aumentando em módulo. Essas conclusões levam-nos ao gráfico (b).