1 VELOCIDADE MÉDIA + GRÁFICOS 01. A velocidade escalar média de um móvel durante a metade de um percurso é 40 km/h e esse mesmo móvel tem a velocidade escalar média de 10 km/h na metade restante desse mesmo percurso. A velocidade escalar média do móvel no percurso total, em km/h, é igual a: a) 11. b) 12. c) 14. d) 15. e) 16. 02. Uma família viaja de carro com velocidade constante de 100 km/h, durante 2 h. Após parar em um posto de gasolina por 30 min, continua sua viagem por mais 1h 30 min com velocidade constante de 80 km/h. A velocidade média do carrodurante toda a viagem, em km/h, foi de: a) 80. b) 100. c) 120. d) 140. e) 150. 03. O Sr. José sai de sua casa caminhando com velocidade escalar constante de 3,6 km/h, dirigindo-se para o supermercado que está a 1,5 km. Seu filho Fernão, 5 minutos após, corre ao encontro do pai, levando a carteira que ele havia esquecido. Sabendo que o rapaz encontra o pai no instante em que este chega ao supermercado, calcule a velocidade escalar média de Fernão. 04. O gráfico abaixo representa a velocidade de um móvel em função do tempo. A velocidade média do móvel durante os 4 s é de: a) 1,5 m/s. b) 2,0 m/s. c) 2,5 m/s. d) 3,0 m/s. e) 3,5 m/s. 05. O gráfico abaixo representa a velocidade de um móvel em função do tempo. A velocidade média desse móvel entre os instantes 0 s e 4 s é igual a: a) 21 m/s. b) 22 m/s. c) 24 m/s. d) 28 m/s. e) 31 m/s. 2 MOVIMENTO UNIFORME + GRÁFICOS 06. Dois alunos, Alana (A) e Benard (B), estão correndo em uma mesma pista orientada, e suas posições em relação ao tempo estão de acordo com o gráfico abaixo. Quanto aos seus conhecimentos sobre cinemática, julgue os itens em relação ao gráfico abaixo e ASS INALE “V” PARA VERDADEIRO E “F” PARA FALSO. NÃO RASURE. A. ( B. ( C. ( D. ( E. ( ) A posição inicial da Alana (A) é igual a – 6 m. ) O aluno Bernard (B) é mais veloz que a aluna Alana (A). ) No instante t = 4 s a aluna Alana (A) alcança o aluno Bernard (B). ) A velocidade da aluna Alana (A) é igual a 3 m/s. ) A velocidade do aluno Bernard (B) é igual a 2 m/s. 07. Dois móveis P1 e P2 caminham na mesma trajetória. Na figura abaixo indicamos os sentidos de seus movimentos, bem como suas posições no instante em que se aciona o cronômetro (t0 = 0). As velocidades de P1 e P2 são respectivamente iguais a 20 m/s e 10 m/s (em valor absoluto). Determine: a) as equações horárias do espaço para os móveis P1 e P2; b) o instante de encontro dos móveis; c) a posição de encontro dos móveis. Trace os gráficos s x t e v x t, para os móveis. v s 0 t 0 t 3 MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO + GRÁFICOS 08. Dois carros, A e B, deslocam-se em uma mesma estrada reta, de acordo com o gráfico. Em t = 0 ambos se encontram no quilômetro zero. Quanto aos seus conhecimentos sobre cinemática, julgue os itens em relação ao gráfico abaixo e ASSINALE “V” PARA VERDADEIRO E “ F” PARA FALSO. NÃO RASURE. A. ( B. ( C. ( D. ( E. ( ) A velocidade média do móvel A, nointervalo de tempo t = 2 hé igual a 60 km/h. ) O móvel B se desloca em movimento uniforme. ) No intervalo de tempo t = 2 h, o móvel A se encontra com o móvel B. ) No intervalo de tempo t = 2 h, o móvel A ultrapassa o móvel B. ) No intervalo de tempo t = 2 h, o móvel A se desloca 120 km e o móvel B240 km. 09. A velocidade escalar de um móvel varia no decorrer do tempo segundo a função v = 6 + 8∙t. Então a velocidade escalar média do móvel, em m/s, entre os instantes 1 s e 3 s, é igual a: a) 6. b) 12. c) 15. d) 18. e) 22. 10. É dado o movimento de um objeto cujo espaço s, medido na trajetória (em metros), varia em função do tempo conforme a equação abaixo. 𝐭𝟐 𝐬 = 𝟏𝟎 + 𝟐 ∙ 𝐭 𝟐 (os instantes estão medidos em segundos) O intervalo de tempo no qual o objeto muda de sentido é igual a: a) 5 s. b) 4 s. c) 3 s. d) 2 s. e) 1 s. 11. Um carro viaja com velocidade de 90 km/h num trecho retilíneo de uma rodovia. Subitamente, o motorista vê um cavalo parado na pista. Entre o instante em que o motorista avista o animal e aquele em que começa a frear, o carro percorre 15 m. O motorista freia o carro à taxa constante de 5,0 m/s2, mantendo-o em sua trajetória retilínea e consegue parar antes de atingir o cavalo, que permaneceu imóvel durante todo o tempo. A que distância mínima do animal o motorista deve tê-lo avistado? 4 12. Um automóvel está parado diante de um sinal fechado. No instante em que o farol fica verde, passa por ele uma motocicleta que mantém a velocidade constante de 20 m/s. Supondo, que, nesse mesmo instante, o automóvel comece a se mover com aceleração constante igual a 4 m/s2, determine: a) as equações horárias s x t para motocicleta e para o automóvel; b) após quanto tempo o automóvel alcança a motocicleta; c) que distância o automóvel percorre até alcançar a motocicleta; d) a velocidade do automóvel no instante em que alcança a motocicleta. Trace os gráficos s x t e v x t para a motocicleta e para o automóvel. 5 LANÇAMENTO VERTICAL NO VÁCUO E QUEDA LIVRE 13. Do topo de um edifício, a 20 m do solo, atira-se um corpo verticalmente para cima com velocidade inicial de 10 m/s. Desprezando a resistência do ar e adotando g = 10 m/s2, determine: a) o tempo de subida do corpo; b) o tempo de chegada ao solo; c) a altura máxima, atingida pelo corpo, em relação ao solo. Dado: √5 2,2. 14. De um andar de um edifício em construção caiu um tijolo, a partir do repouso, que atingiu o solo 2 s depois (dado: g = 10 m/s2). Desprezando a resistência do ar, calcule: a) a altura do andar de onde caiu o tijolo; b) a velocidade escalar do tijolo quando atingiu o solo. 15. Para o diagrama vetorial abaixo, a única igualdade correta é: ⃗ = c. a) a⃗ + b b) a⃗ ⃗b = c. c) ⃗⃗⃗ b a⃗ = c. d) c ⃗b = a⃗. e) ⃗b + c = a⃗. ⃗⃗ ,⃗⃗⃗𝐍, 𝐏 ⃗ e𝐑 ⃗⃗ representados na figura abaixo? 16. Qual é a relação entre os vetores ⃗𝐌 ⃗⃗⃗ + N ⃗⃗ + P ⃗ +R ⃗ = 0. a) M ⃗ +M ⃗⃗⃗ = R ⃗ +N ⃗⃗ . b) P ⃗ +R ⃗ =M ⃗⃗⃗ + N ⃗⃗ . c) P ⃗⃗ ⃗⃗⃗N. d) ⃗P ⃗⃗⃗R = ⃗M ⃗ = ⃗M ⃗⃗ . e) ⃗P + ⃗R + ⃗N 17. O avião da figura abaixo decola com uma velocidade de módulo v = 100 m/s, fazendo um ângulo com a vertical, podemos afirmar que o valor da velocidade do avião, na direção vertical, no momento da decolagem, é igual a: a) 50 m/s. b) 60 m/s. c) 70 m/s. d) 80 m/s. e) 40/3 m/s. Dados: sen = 0,6, cos = 0,8 e tg = 3/4. 6 GRÁFICOS 18. Um modelo matemático é uma descrição matemática (frequentemente por meio de uma função, gráfico ou de uma equação) de um fenômeno do mundo real, como, por exemplo: a demanda por um produto, a velocidade de um objeto caindo, a concentração de um produto em uma reação química, a expectativa de vida de uma pessoa ao nascer. O propósito do modelo é entender o fenômeno e, talvez, fazer predições sobre um comportamento futuro. Seguindo esse pensamento, construa os gráficos abaixo relativos a situações comuns ocorridas no nosso cotidiano. (a) Deixar cair um objeto do alto de um prédio. Despreze a resistência do ar e oriente um eixo para baixo como positivo. (b) Atirar um objeto para baixo, do alto de um prédio. Despreze a resistência do ar e oriente um eixo para baixo como positivo. (c) Atirar um objeto verticalmente para cima. Despreze a resistência do ar e oriente um eixo para cima como positivo. 7 (d) Caminhar com velocidade constante. (e) Estar parado em um semáforo e quando o semáforo abrir, arrancar com carro com aceleração constante. (f) Andar em linha reta com velocidade constante, parar e voltar com a mesma velocidade em sentido contrário. 8 GABARITO VELOCIDADE MÉDIA + GRÁFICOS 02. a 03. vFernão = 4,5 km/h 04. d 01. e A. V B. F 06 C. V B. V 08 C. F D. V E. F 05. c MOVIMENTO UNIFORME + GRÁFICOS 07 b) t = 1 s a) S1 = 15 + 20t e S2 = 45 10t c) s1 = s2 = 35 m MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO + GRÁFICOS A. V D. F E. V 09. e 10. d 11. S = 15 + 62,5 = 77,5 m 12 a) SM = 20t e SA = 2t a) t = 1,0 s 2 b) t = 10 s c) sM = sA = 200 m LANÇAMENTO VERTICAL NO VÁCUO, QUEDA LIVRE E VETORES 13 14 15. b 16. c b) t = 3,2 s c) h = 25 m a) t = 20 s b) h = 20 m d) vA = 40 m/s 17. d 9 (a) GRÁFICOS 18 (b) (c) (d) (e) (f)