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) 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. c) 1.296 km h. d) 198 km h. 3) 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 Página 1 de 44 de dentro dele. O comprimento do túnel é de: a) 500 m b) 650 m c) 800 m d) 950 m e) 1.100 m 4) A utilização de receptores GPS é cada vez mais frequente em veículos. O princípio de funcionamento desse instrumento é baseado no intervalo de tempo de propagação de sinais, por meio de ondas eletromagnéticas, desde os satélites até os receptores GPS. Considerando a velocidade de propagação da onda eletromagnética como sendo de 300.000 km s e que, em determinado instante, um dos satélites encontra-se a 30.000 km de distância do receptor, qual é o tempo de propagação da onda eletromagnética emitida por esse satélite GPS até o receptor? a) 10 s. b) 1 s. c) 0,1 s. d) 0,01 s. e) 1ms. 5) A Maratona é uma prova olímpica das mais famosas. Trata-se de uma corrida em uma distância de 42,195 km, normalmente realizada em ruas e estradas. Na Alemanha, ao vencer a Maratona de Berlim, o queniano Dennis Kimetto quebrou o recorde mundial completando o percurso no tempo de duas horas, dois minutos e 57 segundos. Tal façanha correspondeu a uma velocidade média com valor próximo de: a) 2,1m s b) 5,7 m s c) 21m s d) 2,1km h e) 5,7 km h 6) Uma aeronave F5 sai da base aérea de Santa Cruz às 16h30min para fazer um Página 2 de 44 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) 1.550 b) 930 c) 360 d) 180 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Utilize as informações abaixo para responder à(s) questão(ões) a seguir. 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. Página 3 de 44 7) 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 8) 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) 15 km h. b) 23,7 km h. c) 54 km h. d) 58,2 km h. e) 66,6 km h. 9) Um carro de Fórmula 1 levou 1 minuto e 10 segundos para percorrer os 4.200 m do Autódromo de Interlagos, localizado na cidade de São Paulo. A velocidade média desse carro, em km h foi de: a) 60. Página 4 de 44 b) 216. c) 100. d) 120. e) 300. 10) Observando-se atletas quenianos correndo provas como a maratona (42,195 km) fica-se impressionado com a forma natural como estes atletas correm distâncias enormes com velocidade incrível. Um atleta passa pelo km 10 de uma maratona às 8h15min. Às 9h51min esse atleta passa pelo km 39. Nesse trecho o atleta manteve uma velocidade média de, aproximadamente, a) 2 m s. b) 5 m s. c) 10 km h. d) 12 m s. e) 25 km h. 11) 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. 12) 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 Página 5 de 44 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) 1,4 m / s. b) 30 m / s. c) 45 m / s. d) 140 m / s. 13) 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. Página 6 de 44 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) 24 b) 6,7 c) 5,0 d) 0,5 14) 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. Página 7 de 44 c) 2 dias. d) 5 dias. e) 1 mês. 15) Um atleta participou de uma corrida em sua cidade com um percurso de 12 quilômetros completando a prova em 40 minutos. A velocidade média desenvolvida pelo atleta foi de: a) 15 km h. b) 13 km h. c) 18 km h. d) 10 km h. e) 9 km h. 16) 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. 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. Página 8 de 44 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) Por decisão da Assembleia Geral das Nações Unidas, em 2015 celebra-se o Ano Internacional da Luz, em reconhecimento à importância das tecnologias associadas à luz na promoção do desenvolvimento sustentável e na busca de soluções para os desafios globais nos campos da energia, educação, agricultura e saúde. Considere a velocidade da luz no vácuo igual a 3,0 108 m / s. Para percorrer a distância entre a Terra e a Lua, que é de 3,9 105 km, o tempo que a luz leva, em segundos, é de, aproximadamente, a) 0,0013. b) 0,77. c) 1,3. Página 9 de 44 d) 11,7. e) 770. 20) Um professor de física do ensino médio propôs um experimento para determinar a velocidade do som. Para isso, enrolou um tubo flexível de 5,0 m (uma mangueira de jardim) e colocou as duas extremidades próximas a um microfone, como ilustra a Figura abaixo. O microfone foi conectado à placa de som de um computador. Um som foi produzido próximo a uma das extremidades do tubo – no caso, estourou-se um pequeno balão de festas – e o som foi analisado com um programa que permite medir o intervalo de tempo entre os dois pulsos que eram captados pelo microcomputador: o pulso provocado pelo som do estouro do balão, que entra no tubo, e o pulso provocado pelo som que sai do tubo. Essa diferença de tempo foi determinada como sendo de 14,2 ms. A velocidade do som, em m/s, medida nesse experimento vale a) 704 b) 352 c) 0,35 d) 70 e) 14 21) Alguns meios de transporte são realmente especiais como o veículo chamado Fênix 2, uma cápsula de aço criada para resgatar, um a um, 33 mineiros chilenos que ficaram presos a 700 metros abaixo da superfície. Primeiramente foi perfurado um túnel até a câmara onde se encontravam os mineiros. Em seguida, a Fênix 2 foi levada até essa câmara. Lá embaixo, a partir do instante em Página 10 de 44 que um mineiro já estava posicionado dentro da cápsula, a subida da Fênix 2 pelo túnel demorava 16 minutos. É correto afirmar que, durante a subida da cápsula da câmara até a superfície, a velocidade média da Fênix 2 foi, aproximadamente, a) 0,7 km h. b) 2,6 km h. c) 3,4 km h. d) 3,6 km h. e) 4,4 km h. 22) No Sistema Internacional de Unidades, comprimento, massa e tempo são algumas grandezas fundamentais, e a partir delas são definidas outras, como por exemplo aceleração, área e volume. Suponha que em outro sistema de unidades sejam adotadas como grandezas fundamentais o tempo, a massa e a velocidade. Nesse sistema hipotético, a altura de uma pessoa seria dada em unidades de a) tempo velocidade. b) massa tempo. c) massa velocidade. d) tempo massa velocidade. 23) Na pista de testes de uma montadora de automóveis, foram feitas medições do comprimento da pista e do tempo gasto por um certo veículo para percorrê-la. Os valores obtidos foram, respectivamente, 1030,0m e 25,0s. Levando-se em conta a precisão das medidas efetuadas, é correto afirmar que a velocidade média desenvolvida pelo citado veículo foi, em m / s, de a) 4 10. b) 41. c) 41,2. d) 41,20. e) 41,200. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Página 11 de 44 Recentemente, uma equipe de astrônomos afirmou ter identificado uma estrela com dimensões comparáveis às da Terra, composta predominantemente de diamante. Por ser muito frio, o astro, possivelmente uma estrela anã branca, teria tido o carbono de sua composição cristalizado em forma de um diamante praticamente do tamanho da Terra. 24) Os astrônomos estimam que a estrela estaria situada a uma distância d 9,0 1018 m da Terra. Considerando um foguete que se desloca a uma velocidade v 1,5 104 m / s, o tempo de viagem do foguete da Terra até essa estrela seria de (1ano 3,0 107 s) a) 2.000 anos. b) 300.000 anos. c) 6.000.000 anos. d) 20.000.000 anos. 25) O tempo de uma corrida automobilística da Fórmula 1 fica em torno de 2,0 h. A velocidade dos carros de corridas variam entre 0 km h e 320,0 km h. A distância percorrida durante uma corrida fica em torno de 500,0 km, algo equivalente a distância entre Florianópolis e Porto Alegre. Admitindo que um carro de Fórmula 1 percorra 500,0 km em 2,0 h, é CORRETO afirmar que a sua velocidade escalar média é: a) 125,0 km h b) 250,0 km h c) 500,0 km h d) 1000,0 km h e) 750,0 km h 26) Com aproximadamente 6 500 km de comprimento, o rio Amazonas disputa com o rio Nilo o título de rio mais extenso do planeta. Suponha que uma gota de água que percorra o rio Amazonas possua velocidade igual a 18 km/h e que essa velocidade se Página 12 de 44 mantenha constante durante todo o percurso. Nessas condições, o tempo aproximado, em dias, que essa gota levaria para percorrer toda a extensão do rio é a) 20. b) 35. c) 25. d) 30. e) 15. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Rússia envia navios de guerra para o Mediterrâneo. Fonte militar disse que envio ocorre devido à situação na Síria. A Marinha negou que a movimentação esteja ligada à crise em Damasco. 29/08/2013 08h32 - Atualizado em 29/08/2013 08h32 A Rússia está enviando dois navios de guerra ao Mediterrâneo Oriental, enquanto potências ocidentais se preparam para uma ação militar na Sina em resposta ao suposto ataque com armas químicas na semana passada. Uma fonte anônima do comando das Forças Armadas disse que um cruzador de mísseis e um navio antissubmarino chegariam aos próximos dias ao Mediterrâneo por causa da “situação bem conhecida” – uma clara referência ao conflito na Síria. A Marinha negou que a movimentação esteja ligada aos eventos na Síria e disse que faz parte de uma rotatividade planejada de seus navios no Mediterrâneo. A força não disse que tipo de embarcações, ou quantas, estão a caminho da região. Os Estados Unidos acusam as forças do governo sírio de realizar um ataque com armas químicas na semana passada e disse que está reposicionando suas forças navais no Mediterrâneo. (Portal G1 – http://g1.globo.com/revoIta-arabe/noticia/2013/08/russia-enva-navios-deguerra-para-o-mediterraneo-diz-agencia.htrnIAcesso em 30/0912013) Página 13 de 44 27) A velocidade dos navios é geralmente medida em uma unidade chamada nó. Um nó equivale a uma velocidade de aproximadamente 1,8 km/h. Um navio russo que desenvolvesse uma velocidade constante de 25 nós, durante 10 horas, percorreria uma distância de: a) 180 km. b) 250 km. c) 430 km. d) 450 km. 28) Antes das lombadas eletrônicas, eram pintadas faixas nas ruas para controle da velocidade dos automóveis. A velocidade era estimada com o uso de binóculos e cronômetros. O policial utilizava a relação entre a distância percorrida e o tempo gasto, para determinar a velocidade de um veículo. Cronometrava-se o tempo que um veículo levava para percorrer a distância entre duas faixas fixas, cuja distância era conhecida. A lombada eletrônica é um sistema muito preciso, porque a tecnologia elimina erros do operador. A distância entre os sensores é de 2 metros, e o tempo é medido por um circuito eletrônico. O tempo mínimo, em segundos, que o motorista deve gastar para passar pela lombada eletrônica, cujo limite é de 40 km/h, sem receber uma multa, é de a) 0,05. b) 11,1. c) 0,18. d) 22,2. e) 0,50. 29) O quadro seguinte mostra a velocidade média de corrida de alguns animais. Página 14 de 44 ANIMAIS VELOCIDADE MÉDIA cavalo 1,24 km/min coelho 55 km/h girafa 833 m/min zebra 18 m/s Disponível <http://curiosidades.tripod.com/velocidade.htm>. em: Acesso em: 11 out. 2012. (Adaptado). Dentre os animais citados, o que possui maior velocidade média é a(o) a) cavalo. b) coelho. c) girafa. d) zebra. 30) Conta-se que um curioso incidente aconteceu durante a Primeira Guerra Mundial. Quando voava a uma altitude de dois mil metros, um piloto francês viu o que acreditava ser uma mosca parada perto de sua face. Apanhando-a rapidamente, ficou surpreso ao verificar que se tratava de um projétil alemão. PERELMAN, J. Aprenda física brincando. São Paulo: Hemus, 1970. O piloto consegue apanhar o projétil, pois a) ele foi disparado em direção ao avião francês, freado pelo ar e parou justamente na frente do piloto. b) o avião se movia no mesmo sentido que o dele, com velocidade visivelmente superior. c) ele foi disparado para cima com velocidade constante, no instante em que o avião francês passou. d) o avião se movia no sentido oposto ao dele, com velocidade de mesmo valor. e) o avião se movia no mesmo sentido que o dele, com velocidade de mesmo valor. Página 15 de 44 31) Para fins de registros de recordes mundiais, nas provas de 100 metros rasos não são consideradas as marcas em competições em que houver vento favorável (mesmo sentido do corredor) com velocidade superior a 2 m s. Sabe-se que, com vento favorável de 2 m s, o tempo necessário para a conclusão da prova é reduzido em 0,1 s. Se um velocista realiza a prova em 10 s sem vento, qual seria sua velocidade se o vento fosse favorável com velocidade de 2 m s? a) 8,0 m/s. b) 9,9 m/s. c) 10,1 m/s. d) 12,0 m/s. 32) Embarcações marítimas, como os navios, navegam com velocidade que pode ser medida em unidade chamada “nó”. Um nó equivale a uma milha horária, ou seja, um nó é a velocidade de um navio que percorre uma milha no intervalo de tempo de uma hora. Então, se um navio consegue adquirir, no máximo, 20 nós de velocidade constante, ele percorrerá durante uma viagem de 10 horas, uma distância aproximada, em km, de Adote: 1 milha = 1852 m. a) 200. b) 320. c) 370. d) 480. e) 925. 33) Um motorista dirige um automóvel em um trecho plano de um viaduto. O movimento é retilíneo e uniforme. A intervalos regulares de 9 segundos, o motorista percebe a passagem do automóvel sobre cada uma das juntas de dilatação do viaduto. Sabendo que a velocidade do carro é 80 km/h, determine a distância entre duas juntas consecutivas. 34) Em uma determinada cidade, a malha metroviária foi concebida de modo que a distância entre duas estações consecutivas seja de 2,4 km. Em toda a sua extensão, a Página 16 de 44 malha tem 16 estações, e o tempo necessário para ir-se da primeira à última estação é de 30 minutos. Nessa malha metroviária, a velocidade média de um trem que se movimenta da primeira até a última estação é, em km/h, de a) 72. b) 68. c) 64. d) 60. e) 56. 35) Uma loja divulga na propaganda de um carro com motor 1.0 que o mesmo aumenta sua velocidade de 0 a 100 km/h em 10 s enquanto percorre 277 m. De acordo com essas informações, pode-se afirmar que o carro apresenta: a) uma aceleração escalar média de 10 km/h2 b) uma aceleração escalar média de 27,7 m/s2 c) uma velocidade escalar média de 27,7 m/s d) uma velocidade escalar média de 10 km/h e) um deslocamento com velocidade constante 36) A órbita do planeta Terra, em torno do Sol, possui uma distância aproximada de 930 milhões de quilômetros. Sabendo-se que o ano possui 365 dias e 5 horas, a velocidade média exercida pela Terra para executar essa órbita é, aproximadamente, de a) 106.103 km/h b) 1.061 km/h c) 106 km/h d) 10,6 km/h Página 17 de 44 37) Uma pessoa caminha sobre uma estrada horizontal e retilínea até chegar ao seu destino. A distância percorrida pela pessoa é de 2,5 km, e o tempo total foi de 25 min. Qual o módulo da velocidade da pessoa? a) 10 m/s b) 6,0 km/h c) 10 km/h d) 6,0 m/s e) 10 km/min 38) Numa corrida de revezamento, dois atletas, por um pequeno intervalo de tempo, andam juntos para a troca do bastão. Nesse intervalo de tempo, I. num referencial fixo na pista, os atletas têm velocidades iguais. II. num referencial fixo em um dos atletas, a velocidade do outro é nula. III. o movimento real e verdadeiro dos atletas é aquele que se refere a um referencial inercial fixo nas estrelas distantes. Está(ão) correta(s) a) apenas I. b) apenas II. c) apenas III. d) apenas I e II. e) I, II e III. 39) Hoje sabemos que a Terra gira ao redor do Sol (sistema heliocêntrico), assim como todos os demais planetas do nosso sistema solar. Mas na Antiguidade, o homem acreditava ser o centro do Universo, tanto que considerava a Terra como centro do sistema planetário (sistema geocêntrico). Tal consideração estava baseada nas observações cotidianas, pois as pessoas observavam o Sol girando em torno da Terra. É CORRETO afirmar que o homem da Antiguidade concluiu que o Sol girava em torno da Terra devido ao fato que: a) considerou o Sol como seu sistema de referência. b) considerou a Terra como seu sistema de referência. Página 18 de 44 c) esqueceu de adotar um sistema de referência. d) considerou a Lua como seu sistema de referência. e) considerou as estrelas como seu sistema de referência. 40) Em um trecho retilíneo de estrada, dois veículos, A e B, mantêm velocidades constantes VA 14 m/s e VB 54 km/h . Sobre os movimentos desses veículos, pode-se afirmar que a) ambos apresentam a mesma velocidade escalar. b) mantidas essas velocidades, A não conseguirá ultrapassar B. c) A está mais rápido do que B. d) a cada segundo que passa, A fica dois metros mais distante de B. e) depois de 40 s A terá ultrapassado B. 41) Dois aviões do grupo de acrobacias (Esquadrilha da Fumaça) são capazes de realizar manobras diversas e deixam para trás um rastro de fumaça. Nessas condições, para que os aviões descrevam duas semirretas paralelas verticais (perpendiculares ao solo, considerado plano), de tal sorte que o desenho fique do mesmo tamanho, os pilotos controlam os aviões para que tenham velocidades constantes e de mesmo módulo. Considerando o mesmo sentido para o movimiento dos aviões durante essa acrobacia, pode-se afirmar corretamente que a) os aviões não se movimentam em relação ao solo. b) os aviões estão parados, um em relação ao outro. c) um observador parado em relação ao solo está acelerado em relação aos aviões. d) um avião está acelerado em relação ao outro. Página 19 de 44 42) Numa viagem de carro de São Paulo a Santos, percurso de aproximadamente 60 km, um motorista é informado pelo rádio que o tempo médio de viagem é estimado em 45 minutos. Considerando que ele chegue a Santos no tempo previsto, a velocidade média desenvolvida deverá ser, aproximadamente, em km/h, de a) 90. b) 80. c) 70. d) 60. e) 50. 43) O corredor jamaicano Usain Bolt quebrou o recorde mundial com o tempo de 9,58 segundos nos 100 metros rasos, no Mundial de Atletismo em Berlim. Sua velocidade variou de acordo com o quadro abaixo: Página 20 de 44 Distância (m) Velocidade (km h) 10 19,04 20 36,36 50 43,38 65 44,72 80 43,92 100 43,38 VEJA. São Paulo: Editora Abril, nº 2127, 26 ago. 2009. De acordo com os dados do quadro acima, qual o valor de sua velocidade final em m s? a) 5,29 b) 12,20 c) 12,42 d) 10,10 e) 12,05 44) A ponte Rio-Niteroi tem uma extensão de 14 km. Considerando que um carro consiga atravessá-la com uma velocidade média de 72 km/h, gastará para isso um intervalo de tempo em minutos igual a: a) 9,2. b) 11,7. c) 12,6. d) 14,1. e) 15,2. 45) O edifício Taipei 101 é um ícone de Taiwan e combina tradição e modernidade. Suas características de segurança permitem-lhe suportar tufões e terremotos, que são frequentes nessa região. O edifício possui 61 elevadores, sendo dois de ultravelocidade. Página 21 de 44 Sabendo que um desses elevadores de ultravelocidade sobe, do térreo até o 89º andar percorrendo 380 metros em 40 segundos, conclui-se que a sua velocidade média vale, em m s, a) 4,7. b) 7,2. c) 9,5. d) 12,2. e) 15,5. 46) Uma das soluções que facilitam o fluxo de veículos nas cidades é a sincronização dos semáforos de uma rua de maneira a criar a chamada “onda verde” quando os veículos trafegarem a uma certa velocidade média vm. Para fazer este ajuste, o engenheiro de tráfego precisa conhecer apenas a distância entre dois semáforos consecutivos, Äs. De posse desses dados, ele pode calcular o intervalo de tempo t s entre o instante em que a luz verde do primeiro semáforo se acende e o instante Vm em que a luz verde do seguinte dever-se-á acender. Se a distância média entre um semáforo e outro for de 100 m e a velocidade média na via for de 36 km/h, qual é o tempo entre o acender de dois sinais verdes consecutivos? Assinale a alternativa correta. a) 12 s Página 22 de 44 b) 10 s c) 8,3 s d) 5,2 s e) 2,8 s 47) João fez uma pequena viagem de carro de sua casa, que fica no centro da cidade A, até a casa de seu amigo Pedro, que mora bem na entrada da cidade B. Para sair de sua cidade e entrar na rodovia que conduz à cidade em que Pedro mora, João percorreu uma distância de 10 km em meia hora. Na rodovia, ele manteve uma velocidade escalar constante até chegar à casa de Pedro. No total, João percorreu 330 km e gastou quatro horas e meia. a) Calcule a velocidade escalar média do carro de João no percurso dentro da cidade A. b) Calcule a velocidade escalar constante do carro na rodovia. 48) Uma pessoa, caminhando na pista de um parque, percebe que existem marcas no chão mostrando as posições medidas a partir do início da pista. A pessoa constata que ela se encontra na posição da marca de 3 000 m, e que ela gastou 1 hora e 30 minutos para atingir tal marca. A velocidade média da pessoa nesse trecho, em km/h, vale a) 1,5. b) 2,0. c) 3,5. d) 4,0. e) 5,0 49) Uma tartaruga caminha, em linha reta, a 40 metros/hora, por um tempo de 15 minutos. Qual a distância percorrida? a) 30 m Página 23 de 44 b) 10 km c) 25 m d) 1 km e) 10 m TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: O lugar mais frio do mundo Ainda existe um lugar na Terra, onde o homem jamais pisou. Ele se chama Ridge A (“cordilheira A”, em inglês), fica 4 mil metros de altitude – 30 % mais alto que a cidade de La Paz, na Bolívia – e está a 600 quilômetros do Polo Sul. Mas a principal característica desse lugar, que acaba de ser revelado por imagens de satélite, é outra: Ridge A é o ponto mais frio da face da Terra, com temperatura média de 70 graus Celsius negativos. Até então, acreditava-se que o lugar mais frio do mundo fosse o lago Vostok, na Antártida, que chegou a registrar 90 graus Celsius negativos. Mas isso foi uma exceção. “ Na média, Ridge A é muito mais frio do que o lago Vostok ou qualquer outro lugar conhecido”, afirma Will Saunders, astrônomo da Universidade de New South Wales e descobridor do lugar. Adaptado de: Revista Super Interessante. Edição 271, p. 32, Novembro 2009. 50) Ao descer, cuidadosamente, um penhasco em Ridger A, um alpinista observa que percorre um trecho de 100 metros em 200 segundos. Qual sua velocidade média nesse trecho? a) 1,8 m/s b) 2,0 m/s c) 2000 m/s d) 0,5 m/s e) 50 m/s 51) Os dois registros fotográficos apresentados foram obtidos com uma máquina fotográfica de repetição montada sobre um tripé, capaz de disparar o obturador, tracionar o rolo de filme para uma nova exposição e disparar novamente, em intervalos Página 24 de 44 de tempo de 1 s entre uma fotografia e outra. A placa do ponto de ônibus e o hidrante estão distantes 3 m um do outro. Analise as afirmações seguintes, sobre o movimento realizado pelo ônibus: I. O deslocamento foi de 3 m. II. O movimento foi acelerado. III. A velocidade média foi de 3 m/s. IV. A distância efetivamente percorrida foi de 3 m. Com base somente nas informações dadas, é possível assegurar o contido em a) I e III, apenas. b) I e IV, apenas. c) II e IV, apenas. d) I, II e III, apenas. e) II, III e IV, apenas. 52) Um professor de Física do CEFET, ao aplicar uma prova a seus 40 alunos, passou uma lista de frequência. A distancia média entre cada dois alunos é de 1,2 m e a lista gastou cerca de 13 minutos para que todos assinassem. A velocidade escalar média desta lista de frequência, em cm/s, foi aproximadamente igual a: a) Zero b) 3,0 c) 6,0 Página 25 de 44 d) 13,0 e) 92,0 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Santos Dumont desfere novo voo, e neste eleva-se a quase 44 metros do solo. O aparelho passa por cima da multidão frenética, delirante, que se precipita para ele, obrigando o aviador a uma parada brusca. O bi-plano aterrissa. O povo envolve o "14Bis" e o seu petit Santôs é novamente carregado em triunfo. Santos Dumont havia percorrido uma distância de 220 metros em 21 segundos. (Fonte: A vida de grandes brasileiros - 7: SANTOS DUMONT. São Paulo: Editora Três, 1974) 53) A partir dos dados fornecidos pelo texto pode-se afirmar que a velocidade média do bi-plano 14-Bis, em km/h é, aproximadamente a) 30. b) 38. c) 45. d) 50. e) 54. 54) Quando a água da chuva corre pelo rio Tiête, na cidade de São Paulo, ela inicia um percurso de 700 km até desembocar no rio Paraná. Supondo que a velocidade da água, em média, é de 4 km/h, o tempo que deverá ser gasto no percurso para a água chegar ao rio Paraná, aproximadamente, é: a) 5 dias b) 6 dias c) 7 dias d) 8 dias e) 9 dias 55) A coruja é um animal de hábitos noturnos que precisa comer vários ratos por noite. Um dos dados utilizados pelo cérebro da coruja para localizar um rato com precisão é o Página 26 de 44 intervalo de tempo entre a chegada de um som emitido pelo rato a um dos ouvidos e a chegada desse mesmo som ao outro ouvido. Imagine uma coruja e um rato, ambos em repouso; num dado instante, o rato emite um chiado. As distâncias da boca do rato aos ouvidos da coruja valem d1 = 12,780 m e d2 = 12,746 m. Sabendo que a velocidade do som no ar é de 340 m/s, calcule o intervalo de tempo entre as chegadas do chiado aos dois ouvidos. 56) Um móvel animado de movimento uniforme percorre 30m com velocidade de 36 km/h. Em quanto tempo o móvel faz tal percurso? a) 1,2 s b) 1080 s c) 3,0 s d) 0,30 s e) 300 s 57) 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. Página 27 de 44 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. 58) Heloísa, sentada na poltrona de um ônibus, afirma que o passageiro sentado à sua frente não se move, ou seja, está em repouso. Ao mesmo tempo, Abelardo, sentado à margem da rodovia, vê o ônibus passar e afirma que o referido passageiro está em movimento. De acordo com os conceitos de movimento e repouso usados em Mecânica, explique de que maneira devemos interpretar as afirmações de Heloísa e Abelardo para dizer que ambas estão corretas. 59) Imagine um ônibus escolar parado no ponto de ônibus e um aluno sentado em uma de suas poltronas. Quando o ônibus entra em movimento, sua posição no espaço se modifica: ele se afasta do ponto de ônibus. Dada esta situação, podemos afirmar que a conclusão ERRADA é que: a) o aluno que está sentado na poltrona, acompanha o ônibus, portanto também se afasta do ponto de ônibus. b) podemos dizer que um corpo está em movimento em relação a um referencial quando a sua posição muda em relação a esse referencial. c) o aluno está parado em relação ao ônibus e em movimento em relação ao ponto de ônibus, se o referencial for o próprio ônibus. Página 28 de 44 d) neste exemplo, o referencial adotado é o ônibus. e) para dizer se um corpo está parado ou em movimento, precisamos relacioná-lo a um ponto ou a um conjunto de pontos de referência. 60) Numa noite, da janela de um apartamento situado no 9o andar de um edifício, Mário observa o clarão de um relâmpago e após alguns segundos ouve o ruído do trovão correspondente a essa descarga. A explicação mais aceitável para o fato é: a) a emissão do sinal sonoro é mais demorada que a emissão do sinal luminoso. b) o sentido da audição de Mário é mais precário que o da visão. c) o sinal sonoro propaga-se no espaço com menor velocidade que o sinal luminoso. d) o sinal sonoro, por ser onda mecânica, é bloqueado pelas moléculas de ar. e) a trajetória seguida pelo sinal sonoro é mais longa que a do sinal luminoso. 61) Júlia está andando de bicicleta, com velocidade constante, quando deixa cair uma moeda. Tomás está parado na rua e vê a moeda cair. Considere desprezível a resistência do ar. Assinale a alternativa em que melhor estão representadas as trajetórias da moeda, como observadas por Júlia e por Tomás. 62) Considere a escada de abrir. Os pés P e Q se movem com velocidade constante, v. Página 29 de 44 O intervalo de tempo decorrido, desde o início da abertura, para que o triângulo POQ se torne equilátero será: a) L v b) L 2v L c) 2 d) 3v L 4v e) 2 L v 63) Marcelo Negrão, numa partida de vôlei, deu uma cortada na qual a bola partiu com uma velocidade de 126 km/h (35 m/s). Sua mão golpeou a bola a 3,0 m de altura, sobre a rede, e ela tocou o chão do adversário a 4,0 m da base da rede, como mostra a figura. Nessa situação pode-se considerar, com boa aproximação, que o movimento da bola é retilíneo e uniforme. Considerando essa aproximação, pode-se afirmar que o tempo decorrido entre o golpe do jogador e o toque da bola no chão é de Página 30 de 44 a) 1 s 7 b) 2 s 63 c) 3 s 35 d) 4 s 35 e) 5 s 126 Página 31 de 44 Gabarito: Resposta da questão 1: [B] 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 da questão 2: [A] vm ΔS 6.480 Δt 5 24 vm 54 km h Resposta da questão 3: [B] Situação 1: Trem iniciando a estrada ao túnel. Situação 2: Trem finalizando a travessia do túnel. O deslocamento total do trem durante a travessia foi tal que: S PP' L 150 (1) Como a velocidade do trem é constante, então: Página 32 de 44 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 (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 4: [C] A velocidade média é dada pela razão entre a distância percorrida e o tempo gasto em percorrê-la. v Δs Δt Portanto, substituindo os dados fornecidos: 300.000 km s 30.000 km 30.000 km Δt Δt 0,1 s Δt 300.000 km s Resposta da questão 5: [B] Vm ΔS 42'195 103 [m] Vm Vm 5,7 m s Δt 7'377[s] Resposta da questão 6: [A] 1 h 10 ΔS 155 Vm Vm Vm 1.550 km h 1 Δt 10 6 min Resposta da questão 7: [A] Página 33 de 44 vm ΔS 600 1,56 Δt 24 16 vm 1,6km/h. Resposta da questão 8: [C] Dados: v 60km/h 60 m/s; Δt 200ms 0,2s; ΔS 3m. 3,6 v ΔS 3 15 m/s Δt 0,2 v 54 km/h. Resposta da questão 9: [B] Dados: Δt 1min e 10s 70s; ΔS 4200m. vm ΔS 4 200 60m/s Δt 70 vm 216 km/h. Resposta da questão 10: [B] Dados: S0 10 km S 39 km t0 8h 15 min 8,25 h t 9h 51min 9,85 h ΔS S S0 ΔS 29 km Δt t t0 Δt 1,6 h Vm ΔS 29 Vm Vm 18,125 km / h Vm 5,0m / s Δt 1,6 Resposta da questão 11: [B] Dados: ΔS 93km; vm 100km/h Δt ΔS 93 h 0,93h 0,93 60min 55,8min Δt 56min. vm 100 Horário de chegada: Página 34 de 44 t 10h e 15min 56 min 11h e 11min. Resposta da questão 12: [B] Observação: rigorosamente, o enunciado deveria especificar tratar-se do módulo da velocidade escalar média. Dados : ΔS 9 km 9.000 m; Δt 5 min 300 s. vm ΔS 9.000 Δt 300 vm 30 m/s. Resposta da questão 13: [A] Dados: ΔS 1,6km; Δt 4min vm 4 h. 60 ΔS 1,6 0,4 60 Δt 4 60 vm 24km/h. Resposta da questão 14: [B] Δt d 2 1010 v 109 Δt 20h. Resposta da questão 15: [C] Dados: ΔS 12km; Δt 40min vm ΔS 12 Δt 2 3 40 2 h h. 60 3 vm 18 km/h. Resposta da questão 16: [B] Um móvel pode estar em movimento em relação a um referencial e em repouso em relação a outro. Página 35 de 44 Resposta da questão 17: [D] Dados: v 4km h; Δt 15min 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: 0,2m 1000m 1 grão N grãos N 1 000 0,2 N 5000. Resposta da questão 18: [A] 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 da questão 19: [C] O tempo para a luz percorrer a distância entre a Terra e a Lua é: t d t v 3,9 105 km 103 m 1 km 3,0 108 m / s t 1,3 s Resposta da questão 20: [B] Para o cálculo da velocidade do som, basta usar a definição do movimento uniforme: v Δs 5m v v 352 m / s Δt 14,2 103 s Resposta da questão 21: [B] Usando a expressão da velocidade escalar média: Página 36 de 44 vmédia Δs Δt Substituindo com os dados fornecidos de distância e tempo e fazendo a transformação de unidades, temos: vmédia 700m 1km 60min km 2,625 16min 1000m 1h h Resposta da questão 22: [A] No novo sistema de unidades proposto, tem-se: Tempo T Massa M L Velocidade T A altura de uma pessoa é uma medida de comprimento, dado em unidade de comprimento [L]. Logo, Altura tempo velocidade L Altura T T Altura L Resposta da questão 23: [C Foi dado pelo enunciado que a distância percorrida (ΔS) foi 1030 metros e a duração do movimento (Δt) foi de 25 segundos. Logo, ΔS 1030 Δt 25 41,2 m s vm vm Resposta da questão 24: [D] Página 37 de 44 Δt d 9 108 6 1014 s 6 1014 s 2 107 anos v 1,5 104 3 107 s/ano Δt 20.000.000 anos. Resposta da questão 25: [B] vm ΔS 500 Δt 2 vm 250 km / h. Resposta da questão 26: [E] Δt ΔS 6.500 360 360 h Δt v 18 24 Δt 15 dias Resposta da questão 27: [D] d v Δ t 25 1,8 10 d 450 km. Resposta da questão 28: [C] Δt d 2 7,2 40 v 40 3,6 Δt 0,18 s. Resposta da questão 29: [A] Expressando todas as velocidades no SI, conclui-se que o cavalo é o animal mais rápido, conforme destaque na tabela. Página 38 de 44 VELOCIDADE ANIMAIS VELOCIDADE MÉDIA cavalo 1,24 km/min 20,7 coelho 55 km/h 15,2 girafa 833 m/min 13,9 zebra 18 m/s 18,0 MÉDIA (m/s) Resposta da questão 30: [E] A velocidade do projétil em relação ao piloto era nula porque seus movimentos tinham mesmo sentido, com velocidades de mesmo módulo. Resposta da questão 31: [C] Velocidade média do atleta com a ajuda do vento: Δs 100m Δt 9.9s v 10.1m s v Resposta da questão 32: [C] Dados: 1 milha = 1.852 m = 1,852 km; v = 20 nós; Δt = 10 h; 1 nó = 1 milha/hora = 1,852 km/h. ΔS v Δt 20 1,852 10 370,4 km. Resposta da questão 33: v Δs Δs 80 Δs (m / s) Δt 3,6 9(s) 9.80 m 3,6 Δs 200m Página 39 de 44 Resposta da questão 34: [A] Da definição de velocidade escalar média: vm ΔS 15 2,4 36 Δt 0,5 0,5 vm 72 km / h. Resposta da questão 35: [C] A velocidade escalar média é: ΔS 277 Δt 10 v vm 27,7 m / s. Resposta da questão 36: [A] Aplicando a definição de velocidade média: ΔS 930 106 930 106 106.103,8 Δt 365 24 5 8.765 106.103 km/h. vm vm Resposta da questão 37: [B] V ΔS 2,5 0,1km / min 6,0km / h Δt 25 Resposta da questão 38: [D] I. Correta. II. Correta. III. Incorreta. Todo movimento (ou repouso) é real e verdadeiro, dependendo apenas do referencial adotado. Não existe um referencial preferencial. Resposta da questão 39: [B] Página 40 de 44 Num referencial nas estrelas fixas (inercial), a Terra gira em torno do Sol. Porém, tomando como referencial a Terra, podemos dizer, corretamente, que o Sol gira em torno da Terra. Resposta da questão 40: [B] Dados: VA = 14 m/s; VB = 54 km/h = 15 m/s. Como a velocidade de A é menor que a de B, A não conseguirá ultrapassar B. Resposta da questão 41: [B] Como, em relação ao solo, suas velocidades são iguais, um avião está em repouso em relação ao outro. Resposta da questão 42: [B] S = 60 km e t = 45 min = ¾ h. vm S 60 80 km/h. t 3 4 Resposta da questão 43: [E] vf 43,38 12,05 m s. 3,6 Resposta da questão 44: [B] Dados: vm = 72 km/h = 20 m/s = 1.200 m/min = 1,2 km/min; S = 14 km. vm S t t S 14 t = 11,7 min. v m 1,2 Resposta da questão 45: [C] Página 41 de 44 Dados: ΔS 380 m; Δt 40 s. vm ΔS 380 vm 9,5 m s. Δt 40 Resposta da questão 46: [B] Dados: s 100m ; v = 36 km/h = 10 m/s. Da expressão dada: t s 100 v 10 t 10s . Resposta da questão 47: a) Dados: S = 10 km; t = 0,5 h. vm S 10 v m 20 km/h. t 0,5 b) O espaço percorrido da saída da cidade A até a entrada da cidade B é: S’ = 330 – 10 = 320 km. O tempo gasto nesse percurso é: t’ = 4,5 – 0,5 = 4 h. v m' S' 320 v m' 80 km/h. t ' 4 Resposta da questão 48: [B] Dados: S = 3.000 m = 3 km; t = 1 h e 30 min = 1,5 h. vm S 3 vm = 2 km/h. t 1,5 Resposta da questão 49: [E] Dados: v = 40 m/h; t = 15 min = 1 h. 4 Página 42 de 44 1 S = v t = 40 S = 10 m. 4 Resposta da questão 50: [D] vm S 100 t 200 vm = 0,5 m/s. Resposta da questão 51: [A] Observe a posição do centro da porta. Ela sofreu um deslocamento de 3,0m levando a uma velocidade escalar média de 3,0m/s. Quanto à distância percorrida, nada podemos afirmar, pois o ônibus pode ter dado marcha a ré no intervalo dado EXTREMAMENTE IMPROVÁVEL,MAS....) I. O deslocamento foi de 3 m. Correta. II. O movimento foi acelerado. Nada se pode dizer. III. A velocidade média foi de 3 m/s. Correta. IV. A distância efetivamente percorrida foi de 3 m. Nada se pode dizer. Resposta da questão 52: [C] vm ΔS 39 120 Δt 13 60 vm 6 m/s. Resposta da questão 53: [B] vm ΔS 220 3,6 Δt 21 vm 38 km/h. Resposta da questão 54: [C] vm ΔS ΔS 700 Δt 7,29 dias Δt vm 4 24 Δt 7 dias. Página 43 de 44 Resposta da questão 55: t d 12,780 12,746 ∆t V 340 = 104 s Resposta da questão 56: [C] v 36km/h 10 m/s. Δt ΔS 30 Δt 3s. v 10 Resposta da questão 57: [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 da questão 58: Em Mecânica, o movimento e o repouso de um corpo são definidos em relação a algum referencial. Para dizer que tanto Heloísa quanto Abelardo estão corretos, devemos interpretar a afirmação de Heloísa como "o passageiro não se move em relação ao ônibus", e a afirmação de Abelardo como "o passageiro está em movimento em relação à Terra (ou à rodovia)". Resposta da questão 59: [D] Resposta da questão 60: [C] Resposta da questão 61: [C] Resposta da questão 62: [B] Resposta da questão 63: [A] Página 44 de 44