MU E MUV — REVISÃO

FÍSICA - 1o ANO
MÓDULO 14
MU E MUV — REVISÃO
Como pode cair no enem?
O primeiro passo foi a Lua, conseguimos exploramos nosso satélite natural, o próximo
passo será Marte que, para ser explorado é necessário que se construa uma base em seu
solo e que passemos mais tempo em sua superfície. Suponha que as órbitas dos planetas
Terra e Marte em torno do Sol sejam coplanares, circulares e concêntricas; considerando os
respectivos raios orbitais iguais a 1,50 x 108 km e 2,31 x 108 km, respectivamente, surgiu um
contra tempo e o astronauta necessita se comunicar com a Terra, o tempo mínimo de espera
para a resposta em uma conversação telefônica, por meio de microondas que se transmitem
a 3 x 105 km/s, será de:
a) 21 min
d) 13 min
b) 25 min
e) 9 min
c) 18 min
Fixação
1) Um homem correndo ultrapassa uma composição ferroviária, com 100 m de comprimento,
que se move vagarosamente no mesmo sentido. A velocidade do homem é o dobro da velocidade do trem. Em relação à Terra, qual o espaço percorrido pelo homem, desde o instante em
que alcança a composição até o instante em que a ultrapassa?
Fixação
2) Duas esferas movem-se em linha reta e com velocidades constantes ao longo de uma
régua centimetrada. Na figura, estão indicadas as velocidades das esferas e as posições que
ocupavam num certo instante.
5 cm/s
9
10
3 cm/s
11
12
13
14
15
16
As esferas irão colidir na posição correspondente a:
a) 15 cm
b) 17 cm
c) 18 cm
d) 20 cm
e) 22 cm
17
18
19
20
Fixação
3) É dada a seguinte função horária da velocidade escalar de uma partícula em movimento
uniformemente variado:
v = 15 + 20.t (SI)
Determine:
a) A velocidade inicial e a aceleração escalar da partícula.
b) A velocidade escalar no instante 4 s.
c) O instante em que a velocidade escalar vale 215 m/s.
Fixação
4) Um automóvel está a 30 m/s quando seus freios são acionados, garantindo-lhe uma aceleração de retardamento de módulo 5 m/s2 constante. Determinar quanto tempo decorre até o
automóvel parar.
Fixação
5) Um trem de metrô parte de uma estação com aceleração constante até atingir, após 10 s, a
velocidade de 90 km/h, que é mantida durante 30 s, para então frear uniformemente durante
10 s, parando na estação seguinte.
Calcule a distância entre as duas estações.
Fixação
6) A função horária das posições de um móvel é:
S = t2 - 3t - 40 (SI)
Determine o(s) instante(s) em que o corpo passa pela origem da trajetória.
Fixação
7) Dois móveis A e B deslocam-se ao longo de uma mesma trajetória. Suas funções horárias,
definidas a partir do mesmo referencial, são dadas por:
SA = 4t2 - 3
SB = 5t2 - 4t ambas no (SI).
Determine:
a) para que valores de t as partículas se encontram;
b) as posições em que os encontros ocorrem.
Fixação
F
8) Um ponto material descreve uma trajetória retilínea, segundo a equação horária:
9
2
m
S = 4,0 - 5,0t + 2,5t (SI)
e
Desenhe a trajetória do móvel, marcando sobre ela os seguintes pontos, com suas distâncias relativas:
• a origem O das abscissas;
• o ponto T, onde está o móvel no instante inicial;
• o ponto N, onde o móvel tem velocidade nula.
Fixação
9) Um fuzil, cujo cano tem comprimento de 80 cm, é disparado, lançando um projétil horizontalmente. A aceleração escalar do projétil no interior do cano da arma é supostamente constante
e igual a 9000 m/s2. Determine com que velocidade escalar o projétil sai do cano da arma.
-
Fixação
10) (UERJ) Um atleta faz seu treinamento de corrida em uma pista circular que tem 400 metros
de diâmetro. Nessa pista, há seis cones de marcação indicados pelas letras A, B, C, D, E e F,
que dividem a circunferência em seis arcos, cada um medindo 60 graus. Observe o esquema:
B
C
D
A
F
E
O atleta partiu do ponto correspondente ao cone A em direção a cada um dos outros cones,
sempre correndo em linha reta e retornando ao cone A. Assim, seu percurso correspondeu a
ABACADAEAFA. Considerando , o total de metros percorridos pelo atleta nesse treino foi igual a:
a) 1480
c) 3080
b) 2960
d) 3120
Proposto
1) Uma partícula com velocidade inicial de 20 m/s move-se com aceleração escalar constante
igual a - 2 m/s2.
a) Escreva a função horária de sua velocidade escalar.
b) Determine o instante em que o móvel inverte o sentido do movimento.
Proposto
2) Um móvel inicia, num determinado instante, um processo de frenagem em que lhe é comunicada uma aceleração escalar de módulo constante e igual a 4 m/s2. Sabendo que o móvel pra
20 s após a aplicação dos freios, determine sua velocidade escalar no instante correspondente
ao início da aplicação dos freios.
Proposto
-3) (UFRJ) Um paraquedista radical pretende atingir a velocidade do som. Para isto seu plano é
saltar de um balão estacionário na alta atmosfera, equipado com roupas pressurizadas. Como
nessa altitude o ar é muito rarefeito, a força de resistência do ar é desprezível. Suponha que
a velocidade inicial do paraquedista em relação ao balão seja nula e que a aceleração da
gravi-dade seja igual a 10 m/s2. A velocidade do som nessa altitude é 300 m/s.
Calcule:
a) Em quanto tempo ele atinge a velocidade do som;
b) A distância percorrida nesse intervalo de tempo.
Proposto
P
4) A posição (S) de um corpo varia em função do tempo (t), conforme a expressão:
S = 24 + 8t - 2t (SI)
2
Determine:
a) O(s) instante(s) em que o corpo passa pela origem da trajetória.
b) O instante em que a velocidade do corpo se anula.
c) A posição do corpo na trajetória, no instante em que sua velocidade se anula.
5
f
Proposto
5) A posição de um móvel dentro da sua trajetória varia com o tempo, conforme a seguinte
função horária:
S = 20 + 4t + 5t2 (SI)
Determine o(s) instante(s) em que o móvel passa pela origem das posições.
Proposto
P
6) Um móvel em movimento retilíneo uniformemente variado percorre, no primeiro segundo, 97
metros e no segundo, 7 metros. Qual a distância percorrida no sexto segundo?
p
q
a
b
c
Proposto
7) Um ciclista A inicia uma corrida a partir do repouso, acelerando 0,50 m/s2. Neste instante,
passa por ele um outro ciclista B, com velocidade constante de 5,0 m/s e no mesmo sentido
que o ciclista A.
a) Depois de quanto tempo após a largada, o ciclista A alcança o ciclista B?
b) Qual a velocidade do ciclista A ao alcançar o ciclista B?
c) Quanto terá andado o ciclista A, quando este alcançar B?
Proposto
8) O tempo de reação de um motorista é de aproximadamente 0,7 s (intervalo de tempo decorrido entre a percepção de um sinal para parar e a efetiva aplicação dos freios). Se os freios de
um automóvel garantem um retardamento de 5 m/s2, calcule a distância percorrida por ele até
parar, supondo que sua velocidade era de 72 km/h ao perceber o sinal para parar.
Proposto
-9) Uma bola de bilhar é lançada, a partir do repouso, rumo a uma caçapa distante 0,50 m do
ponto da lançamento. Sabendo que a bola recebe uma aceleração de retardamento de módulo
constante e igual a 1 cm/s2, determine a mínima velocidade com que ela deverá iniciar seu
movimento, para que ainda consiga atingir a caçapa.
Proposto
10) A maior aceleração (ou desaceleração) tolerável pelos passageiros de um trem urbano é
de 2 m/s2. Sabe-se que a distância entre duas estações consecutivas é de 800 m e que o trem
para em todas as estações. Determine:
a) A máxima velocidade que o trem pode atingir no percurso de uma estação a outra.
b) O tempo mínimo para o trem ir de uma estação a outra consecutiva.
Proposto
11) Um móvel A está parado na origem de sua trajetória, graduada em metros. No instante t =
0 é ultrapassado por um móvel B que se move em MU com velocidade de 9,0 m/s. Dois segundos depois, o móvel A parte, no mesmo sentido de B e com aceleração constante de 4,0 m/s2.
Determine a posição em que o móvel B será ultrapassado pelo móvel A.
Proposto
P
12) (UFPA) Um rapaz e uma moça saem de suas casas, um ao encontro do outro, caminhando1
sempre com velocidades respectivamente, de 3,5 km/h e 2,5 km/h. Estando a 100 m da moça,r
em linha reta, o rapaz, ao avistá-la, aciona o seu cronômetro, travando-o apenas no instantet
em que os dois se encontram.
d
O intervalo de tempo, em minuto, registrado pelo cro-nômetro vale:
r
a) 1,0
d) 10
a
b) 6,0
e) 12
b
c) 9,0
h
i
Proposto
13) Um filme comum é formado por uma série de fotografias individuais que são projetadas à
razão de 24 imagens (ou quadros) por segundo, o que nos dá a sensação de movimento contínuo. Este fenômeno é devido ao fato de que nossos olhos retêm a imagem por um intervalo
de tempo um pouco superior a de 1 segundo. Esta retenção é chamada persistência da
20
retina.
a) Numa projeção de filme com duração de 30 s, quantos quadros são projetados?
b) Uma pessoa, desejando o desabrochar de uma flor cuja duração é de aproximadamente 6,0
h, pretende apresentar este fenômeno num filme de 10 min de duração. Quantas fotografias
individuais do desabrochar da flor devem ser tiradas?
Proposto
14) Um atirador aponta sua arma para um alvo, situado a 255 m de distância, e dispara um projétil. O impacto do projétil no alvo é ouvido pelo atirador 1,6 s após o disparo. Sendo 340 m/s a
velocidade de propagação do som no ar, determine a velocidade do projétil, suposta constante.
Proposto
-15) Um trem sai da estação de uma cidade com velocidade escalar constante de 40 km/h; 20
min depois, sai da mesma estação um segundo trem, com velocidade escalar constante de
.60 km/h. Quanto tempo, após sua partida, o segundo trem demora para alcançar o primeiro?
Proposto
P
16) Dois automóveis, M e N, inicialmente a 50 km de distância um do outro, deslocam-se com1
velocidades constantes na mesma direção e em sentidos opostos. O valor da velocidade dev
M, em relação a um ponto fixo da estrada, é igual a 60 km/h. Após 30 minutos, os automóveism
cruzam uma mesma linha da estrada.
a
Em relação a um ponto fixo da estrada, a velocidade: a) 40
b
b) 50
c) 60
d) 70
Proposto
m17) Um corpo é lançado ao longo de um plano inclinado, para cima, atingindo, após 1,2 s, a
evelocidade escalar de 4,0 m/s. Sabendo-se que o corpo pára 2,0 s após ter iniciado seu movimento, calcule:
a) a sua aceleração escalar;
b) a sua velocidade escalar inicial.
Proposto
18) Analisando o movimento de um corpúsculo, com aceleraçãoconstante em trajetória retilínea,
um estudante verifica que, nos instantes 10 s e 30 s, contados do início do movimento, as
velocidades escalares desse corpúsculo são, respectivamente, iguais a 15 m/s e 25 m/s. Com
esses dados, o estudante deduz que a distância percorrida pelo corpúsculo entre esses dois
instantes é:
a) 200 m d) 400 m
b) 250 m e) 450 m
c) 350 m
Proposto
,19) (FUVEST) A velocidade máxima permitida em uma autoestrada é de 110 km/h (aproximasdamente 30 m/s) e um carro, nessa velocidade, leva 6 s para parar completamente. Diante de
um posto rodoviário, os veículos devem trafegar no máximo a 36 km/h (10 m/s). Assim, para
que carros em velocidade máxima consigam obedecer o limite permitido, ao passar em frente
do posto, a placa referente à redução de velocidade deverá ser colocada antes do posto, a
uma distância, pelo menos, de
a) 40 m
b) 60 m
c) 80 m
d) 90 m
e) 100 m
Proposto
P
20) (CEFET) Deseja-se projetar uma pista para pousos e decolagens de aviões a jato. Para2
decolar, o avião acelera com 4 m/s2 até atingir a velocidade de 100 m/s. Deve-se, porém, deixaro
espaço para que o piloto possa interromper a decolagem, caso surja algum problema. Nestea
caso, o avião desacelera com 5 m/s2. O comprimento mínimo da pista para que o piloto possat
interromper a decolagem no instante em que o jato atinge a velocidade de decolagem, sem,a
no entanto, ter deixado o solo é de:
b
a) 10.000 m
c
b) 4.450 m
d
c) 1.000 m
e
d) 250 m
e) 2.250 m
Proposto
a21) Em uma pista retilínea, um atleta A com velocidade escalar constante de 4,0 m/s passa por
outro B, que se encontra parado. Após 6,0 s desse instante, o atleta B parte em perseguição
ao atleta A, com aceleração constante, e o alcança em 4,0 s. A aceleração do corredor B
tem o valor de:
a) 5,0 m/s2
b) 4,0 m/s2
c) 3,5 m/s2
d) 3,0 m/s2
e) 2,5 m/s2
Proposto
P
22) (VUNESP) Uma norma de segurança sugerida pela concessionária de uma autoestrada2
recomenda que os motoristas que nela trafegam mantenham seus veículos separados por umad
“distância” de 2,0 segundos.
1
a) Qual é essa distância, expressa adequadamente em metros, para veículos que percorrem2
a estrada com velocidade constante de módulo 90 km/h?
3
b) Suponha que, nessas condições, um motorista freie bruscamente seu veículo até parar, com
aceleração constante de módulo 5,0 m/s2, e o motorista de trás sóreaja, freando seu veículo,
s
depois de 0,50 s. Qual deve ser o módulo da aceleração mínima do veículo de trás para não
a
colidir com o da frente?
b
c
d
e
Proposto
23) Numa pista plana e retilínea, um motoqueiro partindo do repouso deve atingir um ponto
distante 9 km. São impostas as seguintes condições:
1a: a velocidade máxima possível será de 90km/h;
2a: a desaceleração deve ser igual, em módulo à aceleração;
3a: deve ser gastos 6 minutos e 10 segundos.
m
Se as condições impostas foram cumpridas a aceleração e a desaceleração apresentam
seus módulos na alternativa:
o
a) 1,0 m/s2
b) 1,5 m/s2
c) 2,0 m/s2
d) 2,5 m/s2
e) 3,0 m/s2