Baixar Arquivo - CPMG-MOA

Professor(a):
CPMG – MAJOR OSCAR ALVELOS
TRAJANO - FÍSICA
Aluno(a):
Data:
/
/
ESPECÍFICAS CMPG-MOA 2017
LISTA 02
1. Em 2016 foi batido o recorde de voo ininterrupto mais longo da
história. O avião Solar Impulse 2, movido a energia solar, percorreu
quase 6.480 km em aproximadamente 5 dias, partindo de Nagoya
no Japão até o Havaí nos Estados Unidos da América.
A velocidade escalar média desenvolvida pelo avião foi de
aproximadamente
a) 54 km h.
b) 15 km h.
d) 85
e) 58
5. A tabela apresenta dados extraídos diretamente de um texto
divulgado na internet pelo Comitê Organizador da Rio 2016, referente
ao revezamento da Tocha Olímpica em território brasileiro, por ocasião
da realização dos XXXI Jogos Olímpicos Modernos no Rio de Janeiro.
Revezamento da Tocha Olímpica
95 dias
Duração
c) 1.296 km h.
d) 198 km h.
2. Um trem de 150 m de comprimento se desloca com velocidade
escalar constante de 16 m s. Esse trem atravessa um túnel e leva
50 s desde a entrada até a saída completa de dentro dele. O
comprimento do túnel é de:
a) 500 m
Percurso Terrestre Total
20.000 km
Percurso Aéreo Total
10.000 milhas ( 16.000 km)
Fonte dos dados: <http://tinyurl.com/zf326a5> Acesso em:
23.09.2016.
Dado: 1dia  24 h
c) 800 m
Utilizando como base apenas as informações fornecidas na tabela,
podemos dizer que a velocidade média da Tocha Olímpica ao longo de
todo percurso é, em km h, aproximadamente, igual a
d) 950 m
a) 3,2  10
e) 1.100 m
b) 1,6  10
b) 650 m
2
1
0
3. 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
2
bola. Despreze a resistência do ar e adote g  10 m s .
a) 10
b) 20
c) 30
d) 40
c) 8,8  10
0
d) 7,0  10
0
e) 4,4  10
6. Uma pequena aeronave não tripulada, de aproximadamente dois
metros de comprimento, chamada X-43A, foi a primeira aeronave
hipersônica que utilizou com sucesso um sistema de propulsão por
foguete chamado Scramjet. Ao contrário de foguetes, que devem
carregar tanto o combustível quanto o comburente, os Scramjets
transportam apenas combustível e utilizam como comburente o
oxigênio da atmosfera. Isso reduz o peso, aumentando sua eficiência.
Assim, durante os testes, o X-43A, partindo do repouso, conseguiu
atingir incríveis 12.150 km h (3.375 m s) durante os dez
primeiros segundos de voo.
Fonte: adaptado de http://www.tecmundo.com.br/veiculos/13811-os10-objetosmaisvelozes-construidos-pelo-homem.htm.
Acesso em 01/09/2016.
4. Um carro viaja a 100 km h por 15 minutos e, então, baixa sua
Com base nessa notícia, e considerando que a aceleração da aeronave
permaneceu constante durante todo o teste, podemos dizer que o X43A percorreu uma distância de:
a) 16,875 km.
velocidade a 60 km h, percorrendo 75 km nesta velocidade.
b) 33,730 km.
Qual é a velocidade média do carro para o trajeto total, em km h?
c) 242,850 km.
a) 80
b) 75
c) 67
d) 3.337,0 km.
e) 12.446,0 km.
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7. 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.
a)
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.
b)
8. 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
c)
mínima percorrida pelo trem para atingir uma velocidade de
1080 km / h corresponde a
a) 10 km.
b) 20 km.
c) 50 km.
d)
d) 100 km.
9. Trens MAGLEV, que têm como princípio de funcionamento a
suspensão eletromagnética, entrarão em operação comercial no
Japão, nos próximos anos. Eles podem atingir velocidades
superiores a 550km / h. Considere que um trem, partindo do
repouso e movendo-se sobre um trilho retilíneo, é
uniformemente acelerado durante 2,5 minutos até atingir
540km / h. Nessas condições, a aceleração do trem, em
m / s2 , é
a) 0,1.
b) 1.
c) 60.
d) 150.
e) 216.
10. 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.
e)
12. O semáforo é um dos recursos utilizados para organizar o tráfego
de veículos e de pedestres nas grandes cidades. Considere que um carro
trafega em um trecho de uma via retilínea, em que temos 3 semáforos.
O gráfico abaixo mostra a velocidade do carro, em função do tempo, ao
passar por esse trecho em que o carro teve que parar nos três
semáforos.
A distância entre o primeiro e o terceiro semáforo é de
a) 330 m.
11. Um elevador sobe verticalmente com velocidade constante v 0 , e,
b) 440 m.
em um dado instante de tempo t 0 , 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.
c) 150 m.
d) 180 m.
13. 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.
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Como tem sido no ENEM...
16. (Enem) 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 o intervalo de tempo entre 0 e t 2 , 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.
Considerando a situação descrita, qual esboço gráfico representa a
velocidade do automóvel em relação à distância percorrida até parar
totalmente?
a)
14. 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.
b)
c)
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.
d)
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.
15.) 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.
e)
17. (Enem) Uma empresa de transportes precisa efetuar a entrega de
uma encomenda o mais breve possível. Para tanto, a equipe de logística
analisa o trajeto desde a empresa até o local da entrega. Ela verifica que
o trajeto apresenta dois trechos de distâncias diferentes e velocidades
máximas permitidas diferentes. No primeiro trecho, a velocidade
máxima permitida é de 80 km/h e a distância a ser percorrida é de 80
km. No segundo trecho, cujo comprimento vale 60 km, a velocidade
máxima permitida é 120 km/h.
Supondo que as condições de trânsito sejam favoráveis para que o
veículo da empresa ande continuamente na velocidade máxima
permitida, qual será o tempo necessário, em horas, para a realização da
entrega?
a) 0,7
b) 1,4
c) 1,5
d) 2,0
e) 3,0
18. (Enem) Para melhorar a mobilidade urbana na rede metroviária é
necessário minimizar o tempo entre estações. Para isso a administração
do metrô de uma grande cidade adotou o seguinte procedimento entre
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duas estações: a locomotiva parte do repouso em aceleração constante
por um terço do tempo de percurso, mantém a velocidade constante por
outro terço e reduz sua velocidade com desaceleração constante no
trecho final, até parar.
Qual é o gráfico de posição (eixo vertical) em função do tempo (eixo
horizontal) que representa o movimento desse trem?
a)
20. (Enem) Baseado no gráfico, em que intervalo de tempo a
VELOCIDADE do corredor é aproximadamente constante?
a) Entre 0 e 1 segundo.
b) Entre 1 e 5 segundos.
c) Entre 5 e 8 segundos.
d) Entre 8 e 11 segundos.
e) Entre 12 e 15 segundos.
b)
Gabarito:
Resposta da questão 1:
[A]
c)
vm 
ΔS 6.480


Δt 5  24
vm  54 km h
Resposta da questão 2:
[B]
Situação 1: Trem iniciando a estrada ao túnel.
d)
Situação 2: Trem finalizando a travessia do túnel.
e)
19. (Enem) O gráfico a seguir modela a distância percorrida, em km,
por uma pessoa em certo período de tempo. A escala de tempo a ser
adotada para o eixo das abscissas depende da maneira como essa
pessoa se desloca.
O deslocamento total do trem durante a travessia foi tal que:
S  PP'  L  150
(1)
Como a velocidade do trem é constante, então:
v
S
 S  v  t
t
(2)
Substituindo-se a equação (1) na equação (2), tem-se que:
L  150  v  t  L  v  t  150
Qual é a opção que apresenta a melhor associação entre meio ou forma
de locomoção e unidade de tempo, quando são percorridos 10 km?
a) carroça - semana
b) carro - dia
c) caminhada - hora
d) bicicleta - minuto
e) avião - segundo
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Em uma prova de 100m rasos, o desempenho típico de um corredor
padrão é representado pelo gráfico a seguir:
(3)
Substituindo-se os valores dos parâmetros conhecidos na equação (3),
tem-se que:
L  v  t  150  16  50  150  800  150 
650 m
Resposta da questão 3:
[D]
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Δh 
Uniformemente Variado:
1 2
gt
2

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

20  5t 2
t2  4
t  2 s
Como não existe tempo negativo, t  2 s.
Resposta da questão 8:
[C]
S  S0  V0 t
ΔS  V0 t
Dados:
ΔS  20 [m s]  2 [s]
A distância é mínima quando a aceleração escalar é máxima. Na
equação de Torricelli:
ΔS  40 m
a max  0,09 g  0,09 10   0,9 m/s2; v0  0; v  1080 km/h  300 m/s.
v 2  v 02  2 amax dmin  dmin 
Resposta da questão 4:
[C]
100 km h  15 min
S  S0  V  t  ΔS  100  0,25  ΔS  25 km
60 km h  percorreu 75 km
S  S0  V  t  ΔS  V  t  75  60  t  t  1,25 h
25 km
0,25 h
75 km
1,25 h
Vm 
ΔS
100
 Vm 
 Vm  67 km h
Δt
1,5
v 2  v02 3002  02 90.000


 50.000 m 
2 amax
2  0,9
1,8
dmin  50 km.
Resposta da questão 9:
[B]
Dados : v  540 km/h  150 m/s; Δt  2,5 min  150 s.
a
Δ v 150  0


Δt
150
a  1 m/s2 .
Resposta da questão 10:
[B]
No trecho A, o carro parte do repouso e aumenta sua velocidade
uniformemente até atingir a velocidade de 60km h.
Resposta da questão 5:
[B]
A velocidade média é dada pela razão entre a distância total percorrida
e o tempo total gasto em percorrer essa distância:
vm 
Δs
Δt
Substituindo os valores e transformando as unidades para km h,
temos:
 20000  16000  km
Δs
36000 km
vm 
 vm 
 vm 
24
h
Δt
2280 h
95 d 
1d
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.
 vm  15,79 km h  vm  16 km h  1,6  101 km h
Resposta da questão 6:
[A]
A distância percorrida a partir do repouso de um móvel em movimento
retilíneo uniformemente variado é dada por:
Δs  a
t2
2
E a aceleração é dada por:
a
Δv
t
Então,
Δs 
Δv t 2
t
km 10 s
1h
 Δs  Δv  Δs  12.150


 Δs  16,875 km
t 2
2
2 3600 s
h
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 da questão 11: [E]
Tomando como referencial o chão do elevador, o parafuso está em
repouso até o instante t 0 . 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 da questão 7:
[A]
Funções horárias da velocidade e do espaço para o para o Movimento
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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 da questão 12:
[A]
A distância pedida (d) é numericamente igual à soma das áreas dos
dois trapézios, destacados no gráfico.
Resposta da questão 15: [A]
Da leitura direta no gráfico, vê-se que, de 40s a 50s, o movimento
do carro é progressivo e retardado.
Como tem sido no ENEM...
Resposta da questão 16: [D]
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:
 25  5    20  10    10  25  5    20  10   12
d  A1  A2  

2
2
d   20  10   5   20  10   6  150  180 

v 2  v02  2aD  v  v02  2aD.
d  330 m.
Resposta da questão 13:
[E]
Análise das alternativas:
[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 da questão 14:
[A]
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.
O gráfico dessa expressão é um arco de parábola de concavidade para
baixo.
Resposta da questão 17: [C]
Dados: S1 = 80 km; v1 = 80 km/h; S2 = 60 km; v1 = 120 km/h.
O tempo total é soma dos dois tempos parciais:
ΔS1 ΔS2
80 60
Δt  Δt1  Δt 2  Δt 



 1  0,5 
v1
v2
80 120
Δt  1,5 h.
Resposta da questão 18:[C]
1º Trecho: movimento acelerado (a > 0)  o gráfico da posição em
função do tempo é uma curva de concavidade para cima.
2º Trecho: movimento uniforme (a = 0)  o gráfico da posição em
função do tempo é um segmento de reta crescente.
3º Trecho: movimento desacelerado (a < 0)  o gráfico da posição
em função do tempo é uma curva de concavidade para baixo.
Resposta da questão 19:
[C]
Uma carroça pode se locomover como uma pessoa andando, 3 km/h ou
4 km/h. Neste caso 10 km são percorridos em menos de 4 horas e não
em uma semana.
Um carro pode se locomover a 60 km/h ou mais. A 60 km/h a distância
de 10 km é realizada em 10 minutos e não em um dia.
Uma caminhada a 4 km/h precisa de 2 horas e meia para 10 km. E
desta forma o diagrama é compatível com esta situação.
Para uma bicicleta realizar 10 km em 2,5 minutos sua velocidade
deveria ser de 4 km/min = 240 km/h. Fórmula 1 tudo bem, bicicleta
não.
10 km em 2,5 segundos corresponde a 4 km/s = 14400 km/h. Um avião
comercial viaja próximo de 1000 km/h.
Resposta da questão 20:
[C]
Entre, aproximadamente, 5,0s e 7,5s a velocidade permanece em torno
dos 11 km/h.
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