FÍSICA LISTA: 01 Professor: SANDRO SANTANA 3ª série Ensino Médio Turma: A ( ) / B ( ) Aluno(a): Segmento temático: MOVIMENTO UNIFORME E MUV DIA: 24 MÊS: 02 2017 “A ciência é a arte de acompanhar os pensamentos de Deus.” Blaise Pascal, físico, filósofo, teólogo e matemático Questão 01 - (Fac. Israelita Albert Einstein SP/2016) 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. Disponível em: http://www.tecmundo.com.br/. Adaptado. 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) b) c) d) 24 6,7 5,0 0,5 Questão 02 - (FAMERP SP/2016) A figura representa um trecho retilíneo, plano e horizontal de uma determinada rodovia que possui duas faixas de rolamento: a da esquerda, cuja velocidade máxima permitida é de 80 km/h, e a da direita, onde é de 60 km/h. Um veículo percorreu um quarto do comprimento desse trecho pela faixa da esquerda, desenvolvendo a velocidade máxima ali permitida. Em seguida, mudou para a faixa da direita e percorreu o restante do trecho com a velocidade máxima permitida nessa faixa. Desconsiderando os intervalos de tempo gastos para a mudança de faixa e para a desaceleração, a velocidade média desenvolvida pelo veículo ao longo desse trecho, em km/h, foi igual a a) b) c) d) e) 66. 62. 64. 67. 68. Questão 03 - (FATEC SP/2016) Nos primeiros Jogos Olímpicos, as provas de natação eram realizadas em águas abertas, passando a ser disputadas em piscinas olímpicas em 1908. Atualmente, os sensores instalados nas piscinas cronometram, com precisão, o tempo dos atletas em até centésimos de segundo. Uma das disputas mais acirradas é a prova masculina de 50 m em estilo livre. Observe o tempo dos três medalhistas dessa prova nos Jogos de Londres em 2012. Considerando a velocidade média dos atletas, quando o vencedor completou a prova, a distância entre César Cielo e o ponto de chegada era de, aproximadamente, a) b) c) d) e) 0,49 0,58 0,58 4,90 5,80 cm cm m m m Questão 04 - (FMABC SP/2016) Um rapaz inicia sua caminhada matinal em uma praça quadrada de 100m de lado. Por sofrer de um transtorno psicológico ele, para cada 3 passos que dá para frente, dá 2 passos para trás. Se cada passo do rapaz é dado a cada segundo e tem 1m de comprimento (valores supostos constantes), qual o valor de sua velocidade média, em unidades do sistema internacional, após ele completar uma volta nessa praça? a) b) c) 0,2 0,8 1,0 d) 5,0 Questão 05 - (ITA SP/2016) No sistema de sinalização de trânsito urbano chamado de “onda verde”, há semáforos com dispositivos eletrônicos que indicam a velocidade a ser mantida pelo motorista para alcançar o próximo sinal ainda aberto. Considere que de início o painel indique uma velocidade de 45 km/h. Alguns segundos depois ela passa para 50 km/h e, finalmente, para 60 km/h. Sabendo que a indicação de 50 km/h no painel demora 8,0 s antes de mudar para 60 km/h, então a distância entre os semáforos é de a) b) c) d) e) 1,0 10–1 km. 2,0 10–1 km. 4,0 10–1 km. 1,0 km. 1,2 km. Questão 06 - (Mackenzie SP/2016) Uma esteira rolante é utilizada para o transporte de pessoas entre dois pisos de um shopping center. A esteira está inclinada de 30,0º em relação à horizontal e o desnível entre os pisos é de 5,00m. Considerando o tempo de percurso entre os pisos, desde o início do plano inclinado até o seu final, de 10,0 s, a velocidade escalar média da esteira, em km/h, será sen 30,0º cos 30,0º tg 30,0º a) b) c) d) e) 1 2 3 2 3 3 1,20 2,00 2,40 3,60 4,80 Questão 07 - (UFPR/2016) Um sistema amplamente utilizado para determinar a velocidade de veículos – muitas vezes, chamado erroneamente de “radar” – possui dois sensores constituídos por laços de fios condutores embutidos no asfalto. Cada um dos laços corresponde a uma bobina. Quando o veículo passa pelo primeiro laço, a indutância da bobina é alterada e é detectada a passagem do veículo por essa bobina. Nesse momento, é acionada a contagem de tempo, que é interrompida quando da passagem do veículo pela segunda bobina. Com base nesse sistema, considere a seguinte situação: em uma determinada via, cuja velocidade limite é 60 km/h, a distância entre as bobinas é de 3,0 m. Ao passar um veículo por esse “radar”, foi registrado um intervalo de tempo de passagem entre as duas bobinas de 200 ms. Assinale a alternativa que apresenta a velocidade determinada pelo sistema quando da passagem do veículo. a) b) c) d) e) 15 km/h. 23,7 km/h. 54 km/h. 58,2 km/h. 66,6 km/h. Questão 08 - (UNICAMP SP/2016) Drones são veículos voadores não tripulados, controlados remotamente e guiados por GPS. Uma de suas potenciais aplicações é reduzir o tempo da prestação de primeiros socorros, levando pequenos equipamentos e instruções ao local do socorro, para que qualquer pessoa administre os primeiros cuidados até a chegada de uma ambulância. Considere um caso em que o drone ambulância se deslocou 9 km em 5 minutos. Nesse caso, o módulo de sua velocidade média é de aproximadamente a) b) c) d) 1,4 m/s. 30 m/s. 45 m/s. 140 m/s. Questão 09 - (PUCCAMP SP/2016) Em agosto deste ano realizou-se na China o campeonato mundial de atletismo, no qual um dos eventos mais aguardados era a prova de 100 m masculino, que acabou sendo vencida pelo jamaicano Usain Bolt, com o tempo de 9,79 s. O tempo do segundo colocado, o americano Justin Gatlin, foi de 9,80 s. A diferença entre os dois atletas na chegada foi de aproximadamente: a) b) c) d) e) 0,1 mm. 1 mm. 1 cm. 10 cm. 1 m. Questão 10 - (UNIFOR CE/2016) Zenão de Eleia nasceu por volta do ano de 489 a.C. Segundo Aristóteles, Zenão foi o fundador da Dialética como arte de provar ou refutar a verdade de um argumento, partindo de princípios admitidos por seu interlocutor. Para mostrar aos seus adversários que o movimento ou pluralidade é impossível, Zenão inventou alguns paradoxos (para = contra; doxa = opinião), que permitiam a ele refutar as teses apresentadas sobre o movimento. Um dos exemplos clássicos dos paradoxos de Zenão é o da corrida entre Aquiles (o herói mais veloz da mitologia grega) e a tartaruga. Segundo Zenão, numa disputa entre os dois, se a tartaruga saísse primeiro, Aquiles jamais a alcançaria, pois segundo ele, antes de ultrapassar a tartaruga, Aquiles tinha que alcançar o ponto em que ela estava no momento de sua partida. Enquanto fazia isso, a tartaruga, é claro, se afastava mais um pouco. Repetindo esse processo ao infinito, o pobre herói jamais conseguiria ultrapassar o animal. A elegância dos paradoxos de Zenão era inegável, mas eles mostravam algo inconcebível, que era impossível o movimento. Esse problema confundiu e confunde até hoje muitos filósofos e físicos e foi duramente atacado por Aristóteles. Adaptado de: CHERMAN, Alexandre. Sobre os ombros de gigantes: uma história da física. Jorge Zahar Editor Ltda., 2004. Analisando a célebre corrida entre Aquiles e a tartaruga e supondo que a velocidade a ser desenvolvida por Aquiles seja de 10 m/s e a da tartaruga de 1,2 m/min, qual o tempo máximo de vantagem Aquiles poderia dar a tartaruga para que não perdesse a corrida, supondo um percurso de 1 km? a) b) c) d) e) 11h 13h 15h 17h 19h 38min 51min 27min 46min 18min 49s. 40s. 12s. 27s. 59s. Questão 11 - (UNESP/2016) 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. (http://jiper.es. Adaptado.) 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 4 m 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) b) c) d) e) 24 21 22 26 28 m/s. m/s. m/s. m/s. m/s. Questão 12 - (FUVEST SP/2016) Em janeiro de 2006, a nave espacial New Horizons foi lançada da Terra com destino a Plutão, astro descoberto em 1930. Em julho de 2015, após uma jornada de aproximadamente 9,5 anos e 5 bilhões de km, a nave atinge a distância de 12,5 mil km da superfície de Plutão, a mais próxima do astro, e começa a enviar informações para a Terra, por ondas de rádio. Determine a) b) c) a velocidade média v da nave durante a viagem; o intervalo de tempo t que as informações enviadas pela nave, a 5 bilhões de km da Terra, na menor distância de aproximação entre a nave e Plutão, levaram para chegar em nosso planeta; o ano em que Plutão completará uma volta em torno do Sol, a partir de quando foi descoberto. Note e adote: Velocidade da luz = 3 108 m/s Velocidade média de Plutão = 4,7 km/s Perímetro da órbita elíptica de Plutão = 35,4 109 km 1 ano = 3 107 s Questão 13 - (PUC GO/2016) Queimada À fúria da rubra língua do fogo na queimada envolve e lambe o campinzal estiolado em focos fenos sinal. É um correr desesperado de animais silvestres o que vai, ali, pelo mundo incendiado e fundo, talvez, como o canto da araponga nos vãos da brisa! Tambores na tempestade [...] E os tambores e os tambores e os tambores soando na tempestade, ao efêmero de sua eterna idade. [...] Onde? Eu vos contemplo à inércia do que me leva ao movimento de naufragar-me eternamente na secura de suas águas mais à frente! Ó tambores ruflai sacudi suas dores! Eu que não me sei não me venho por ser busco apenas ser somenos no viver, nada mais que isso! (VIEIRA, Delermando. Os tambores da tempestade. Goiânia: Poligráfica, 2010. p. 164, 544, 552.) O fragmento do texto “à inércia do que me leva / ao movimento” faz uma menção figurada a movimento. Uma partícula se movimenta ao longo de uma linha reta, obedecendo à função horária S = 80 + 30t – 5t2, com S dado em metros e t em segundos. Sobre esse fenômeno são feitas as seguintes afirmações: I. II. III. IV. No intervalo de 0 a 2 segundos, o movimento é retilíneo progressivo retardado. No intervalo de 0 a 8 segundos, a distância percorrida e o módulo do deslocamento da partícula são iguais. Após 3 segundos, a partícula descreve um movimento retilíneo retrógrado retardado. A velocidade da partícula no instante t = 10 segundos terá um módulo igual a 70 m/s. Com base nas sentenças anteriores, marque a alternativa em que todos os itens estão corretos: a) b) c) d) I e II. I, e IV. II e III III e IV. Questão 14 - (UFSC/2016) Pilotos amadores fizeram uma corrida de automóveis em uma pista improvisada de 1400 m. Cada automóvel foi numerado de 1 a 8 e largou na posição mostrada na figura abaixo. Ilustração da posição dos automóveis no instante da largada O gráfico a seguir representa a velocidade em função do tempo de um dos automóveis, em sua primeira volta na pista, desde sua largada até alcançar a linha de chegada. Com base na figura e nos dados acima, é CORRETO afirmar que o gráfico: 01. 02. 04. 08. 16. pertence ou ao automóvel de número 5 ou ao automóvel de número 6. mostra que no intervalo de 10 s até 18 s o automóvel esteve em Movimento Retilíneo e Uniforme. indica que o automóvel possui aceleração de mesmo módulo nos instantes 20 s e 50 s. pertence ou ao automóvel de número 7 ou ao automóvel de número 8. aponta que o automóvel esteve em repouso quatro vezes. Questão 15 - (UNICAMP SP/2016) 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 a max, a distância mínima percorrida pelo trem para atingir uma velocidade de 1080 km/h corresponde a a) b) c) d) 10 km. 20 km. 50 km. 100 km. Questão 16 - (CEFET MG/2016) 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. Questão 17 - (UniRV GO/2016) O gráfico representa a velocidade em função do tempo de um movimento de um móvel. Classificar cada afirmativa abaixo em verdadeira (V) ou falsa (F). a) b) c) d) No trecho AB o movimento é acelerado. Nos trechos BC e EF o móvel está com velocidade constante. No trecho CD o movimento é retardado. No trecho DF o movimento é retardado. Questão 18 - (UniRV GO/2016) O gráfico abaixo indica a aceleração adquirida por um móvel em função do tempo sobre uma trajetória retilínea. E no instante t = 0 o móvel tinha a velocidade de 10m/s e se encontrava na posição 15 m. Assinalar (V) se a proposição for verdadeira e (F) se for falsa. a) b) c) d) A função horária da velocidade é dada por v = 10 + 3t. A função horária do espaço é dada por s = 15 + 10t + 3t². A velocidade do móvel se anula em t = 9 segundos. Após 2 segundos a velocidade será de 20 m/s. Questão 19 - (UEG GO/2016) Leia o gráfico a seguir. As informações obtidas na leitura do gráfico permitem dizer que a) b) c) d) e) a velocidade inicial é 12 m/s. a velocidade é nula em 2,0 s. a velocidade final é de –12 m/s. o espaço percorrido foi de 12 m. a aceleração escalar é de 12 m/s2. Questão 20 - (ESPCEX/2015) 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/s 2 no sentido positivo da trajetória. A posição do móvel no instante 4s é a) b) c) d) 0m 40 m 80 m 100 m e) 240 m GABARITO: 1) Gab: A 2) Gab: C 3) Gab: C 4) Gab: A 5) Gab: D 6) Gab: D 7) Gab: C 8) Gab: B 9) Gab: D 10) Gab: B 11) Gab: D 12) Gab: a) S 5 109 vm t 28,5 107 vm vm 17,5 km/s b) v luz S 5 1012 3 108 t ' t ' t ' = 16667 s 4,63 h c) Considerando-se que a velocidade de Plutão em torno do Sol seja constante, tem-se: v Plutão 4,7 SPlutão t Plutão 35,4 109 t Plutão t Plutão 7,53 109 s 251anos 13) 14) 15) 16) 17) 18) 19) 20) Portanto, a partir de 1930, o ano em que Plutão completará uma volta em torno do Sol é 1930 + 251 = 2181. Gab: B Gab: 05 Gab: C Gab: A Gab: VVVF Gab: VFFF Gab: B Gab: A