Mecânica (Professor: Sidclei) 1.Conceitos básicos de cinemática

Mecânica
(Professor: Sidclei)
1.Conceitos básicos de cinemática (unidades 01e 02)
1. 1 PONTO MATERIAL/CORPOEXTENSO
1. Responda os itens a seguir de acordo com o seguinte código:
I - O corpo em estudo é considerado um ponto material.
II - O corpo em estudo é considerado um corpo extenso.
III- Não há dados suficientes para julgarmos se o corpo é ponto material ou corpo extenso.
a) Um atleta praticando judô.
b) Um atleta disputando a corrida de São Silvestre.
c) A Terra, em movimento de translação.
d)A Terra, em movimento de rotação.
e)Um carro, viajando de São Paulo para o Rio de Janeiro.
f)Um elefante.
g)Uma pulga.
1. 2 REFERENCIAL / MOVIMENTO e REPOUSO
2. (UEA) Um mosquito está pousado em um biribá, saborosa fruta amazônica, que se desprendeu da
árvore e cai livremente. É correto afirmar que:
a) O mosquito está em movimento em relação ao biribá.
b) O mosquito está em repouso em relação ao biribá, mas em movimento em relação ao solo.
c) O mosquito não muda de posição em relação ao biribá, mas muda de posição em relação ao biribazeiro.
d) O biribazeiro está em movimento em relação ao mosquito e ao biribá.
e) “b”, “c” e “d” são corretas.
3. (AFA) Assinale a alternativa correta.
a) Um satélite artificial em órbita da Terra é um corpo em repouso.
b) Um passageiro sentado, no interior de um trem, parado na plataforma, está em repouso.
c) os conceitos de movimento e repouso dependem de referenciais que também dependem de referenciais
que também devem estar em repouso.
d) Um corpo poderá estar em movimento, em relação a um referencial e em repouso, em relação a outro.
4. Considere a seguinte situação: um ônibus movendo-se numa estrada e duas pessoas: Uma (A) sentada
no ônibus e outra (B) parada na estrada, ambas observando uma lâmpada fixa no teto do ônibus.
"A" diz: A lâmpada não se move em relação a mim, uma vez que a distância que nos separa permanece
constante.
"B" diz: A lâmpada está em movimento uma vez que ela está se afastando de mim.
a.
b.
c.
d.
"A" está errada e "B" está certa
"A" está certa e "B" está errada
Ambas estão erradas
Cada uma, dentro do seu ponto de vista, está certa
5. Uma pessoa, em movimento num carro, observa uma placa na calçada de uma rua, ao passar por ela. A
placa está em repouso ou em movimento? Explique.
6. Os conceitos de re pou so e movi mento são relativos, pois depen dem do referencial adotado.
Dona Gertrudes, em seu carro novo, se projeta em cima de um poste a 100km/h. Tendo resistido ao
evento, ela foi prestar depoimento na dele ga cia e afirmou que o poste estava com velocidade de
100km/h. Do ponto de vista exclusivamente da Física, pode mos afirmar que:
a) o argumento de Gertrudes é absurdo
b) para um referencial no solo terrestre, o poste tem veloci dade de 100km/h.
c) para um referencial no carro, Gertrudes está com velocidade de 100km/h.
d) para um referencial no carro, o poste está com velocidade de 100km/h.
e) em relação a qualquer referencial, o poste está com velo cidade de 100km/h.
7. A tirinha abaixo mostra como a Mônica é delicada, não é mesmo?
Considere as afirmações abaixo, quanto à situação de repouso ou de movimento dos corpos.
I)
Em
relação
à
Mônica
o
II)
Em
relação
à
árvore
o
III)
Em
relação
à
Mônica
a
IV) Em relação ao Cascão o Cebolinha está em repouso
Cebolinha
Cascão
árvore
está
está
está
em
em
em
A afirmativa que descreve corretamente a situação apresentada na tirinha é a de número:
A)I
B)II
C)III
D) IV
repouso
repouso
movimento
1. 3 TRAJETÓRIA
8. Considere um carro e um helicóptero. O carro movi menta se em uma estrada reta horizontal com
velocidade constante de valor 100km/h. O heli cóptero, voando sempre à mesma altura, acompa nha o
movimento do carro, exatamente na mesma vertical, com a mesma velocidade horizontal de valor
100km/h.
Num dado instante, o motorista do carro aponta um revólver para o helicóptero, e dispara verticalmente.
Admita que o ar não afeta o movimento do projétil. Qual a trajetória do projétil
a) para um observador no carro?
b) para um observador no helicóptero?
c) para um observador fixo na superfície terrestre?
9. Um jovem, em um carro conversível, se movimenta em linha reta em um plano horizontal com
velocidade constante. Num dado instante, o jovem lança verticalmente para cima uma bola. Despreze o
efeito do ar. Assinale a opção que representa corretamente a trajetória descrita pela bola para um
referencial no carro (R1) e para um refe rencial no solo terrestre (R2).
10. Sobre o chão de um elevador coloca-se um trenzinho de brinquedo, em movimento circular. O
elevador sobe com velocidade constante. Que tipo de trajetória descreve o trenzinho, em relação:
A) Ao elevador?
B) Ao solo?
11. (UCSal - BA) Um vagão está em movimento retilíneo com velocidade escalar constante em relação
ao solo. Um objeto se desprende do teto desse vagão. A trajetória de queda desse objeto, vista por um
passageiro que está sentado nesse vagão, pode ser representada pelo esquema:
12. Observe esta figura:
Daniel está andando de skate em uma pista horizontal com velocidade constante. No instante t 1, ele lança
uma bola. A bola sobe alguns metros e cai, enquanto Daniel continua a se mover em trajetória retilínea,
com velocidade constante. Despreze os efeitos da resistência do ar, determine:
a) A trajetória da bola para um observador fixo no solo;
b)A trajetória da bola para Daniel;
1. 4 POSIÇÃO(ESPAÇO) /DESLOCAMENTO/ DISTÂNCIA PERCORRIDA
13. Determine o deslocamento e a distância percorrida nos seguintes casos:
a) Quando o carro vai do ponto P 1 ao ponto P3;
b) quando o carro vai do ponto P 1 ao ponto P2.
14. Determine o deslocamento e a distância percorrida quando o trem vai da posição zero até a posição
final (150m).
15. (UNITAU-SP)Um móvel parte do km 50, indo até o km 60, de onde, mudando o sentido do
movimento, vai até o km 32. A variação de espaço e a distância efetivamente percorrida são:
a) 28 km e 28 km
b) 18 km e 38 km
c) − 18 km e 38 km
d) − 18 km e 18 km
e) 38 km e 18 km
16. Um carro parte do km 20, vai até o km 70, onde, mudando o sentido do movimento, vai até o km 30
em uma estrada. A variação de espaço (deslocamento escalar) e a distância efetivamente percorrida são,
respectivamente, iguais a:
a) 90 km e 10 km
b) 10 km e 90 km
c) − 10 km e 90 km
d) 10 km e 10 km
e) 90 km e 90 km
1. 6 VELOCIDADE ESCALAR MÉDIA
17. Da lavoura a um restaurante de estrada, um caminhão percorre 84 km com velocidade média de 70
km/h. Após uma pausa de 48 minutos para o lanche do motorista, a viagem é retomada, sendo percorridos
120 km com velocidade média de 60 km/h, até a chegada ao porto. A velocidade média de toda a viagem
é, em
km/h,
a) 75
b) 65
c) 60
d) 51
e) 48
18. Numa avenida longa, os sinais de tráfego são sincronizados de tal forma que os carros, trafegando a
uma determinada velocidade, encontram sempre os sinais abertos (onda verde). Considerando-se que a
distância entre sinais sucessivos é de 175m e que o intervalo de tempo entre a abertura de um sinal e a
abertura do sinal seguinte é de 9,0s, a velocidade média com que os veículos devem trafegar nessa
avenida para encontrar os sinais sempre abertos é:
a) 60Km/h
b) 50Km/h
c) 70Km/h
d) 40Km/h
19. Um passageiro, viajando de metrô, fez o registro de tempo entre duas estações e obteve os valores
indicados na tabela. Supondo que a velocidade média entre duas estações consecutivas seja sempre a
mesma e que o trem pare o mesmo tempo em qualquer estação da linha, de 15 km de extensão, é
possível estimar que um trem, desde a partida da Estação Bosque até a chegada à Estação Terminal, leva
aproximadamente
a) 20 min.
min.
b) 25 min.
c) 30 min.
d) 35 min.
e) 40
20.Um automóvel percorre 300km. Na primeira metade deste percurso sua velocidade é de 75km/h e na
segunda metade sua velocidade é o dobro da velocidade na primeira metade. Quanto tempo ele levará
para realizar todo o percurso?
a) 2,5 h
b) 3,0 h
c) 3,5 h
d) 4,0 h
e) 2,0
h
21. Um corredor está participando de uma prova de 5km. Nos primeiros 3km ele mantém velocidade
constante de 1,5m/s. No restante da prova, sua velocidade é de 2,0m/s. Assinale a alternativa que indica a
velocidade média do atleta durante a prova:
a) 1,667 m/s
b) 1,950 m/s
c) 1,755 km/h
d) 1,850 m/s
e) 1,650
m/s
22. Durante um teste de desempenho de um automóvel, o piloto percorreu a primeira metade da pista com
velocidade média de 60km/h e a segunda metade a 90km/h. Qual a velocidade média desenvolvida
durante o teste completo, em km/h?
23.(UFMS) Dois amigos, João e Paulo, resolvem viajar de carro, para uma fazenda, localizada a 200 km
da capital. João parte às 08:00 h e mantém uma velocidade constante de 80 km/h. Paulo parte do mesmo
local, 30 minutos após, e realiza o mesmo trajeto até a fazenda, sem paradas. Sabendo se que João e Paulo
chegam juntos à fazenda, pode-se afirmar corretamente que:
(01) a velocidade média do carro do Paulo foi de 100 km/h.
(02) Paulo estará quinze minutos atrás do carro de João, quando João estiver a 20 km da fazenda.
(04) é impossível que Paulo tenha a mesma velocidade média que João no trajeto até a fazenda.
(08) é possível que Paulo, durante a viagem, tenha ultrapassado a velocidade de 100 km/h.
(16) Paulo nunca esteve mais de 40km atrás de João.
24. (UFT 09) Considere que a distância entre Palmas e Brasília seja de 900 km e a estrada seja sempre
uma reta. Um carro indo de Palmas para Brasília, nesta estrada, faz um terço do caminho a 120 km/h,
outro terço a 80 km/h e o restante a 60 km/h. Qual foi o módulo da velocidade média do carro durante
esta viagem?
(A) 70,0 km/h
b) 80,0 km/h
(c) 86,6 km/h
(d) 75,5 km/h
25. (Fatec 06) O motorista de um automóvel deseja percorrer 40 km com velocidade média de 80km/h.
Nos primeiros 15 minutos, ele manteve a velocidade média de 40km/h.
Para cumprir seu objetivo, ele deve fazer o restante do percurso com velocidade média, em km/h, de:
a) 160.
b) 150.
c) 120.
d) 100.
e) 90.
26. Um carro faz um percurso de 140 km em 3h. Os primeiros 40km ele faz com certa velocidade escalar
média e os restantes 100km, com velocidade média que supera a primeira em 10km/h.a velocidade média
nos primeiros 40km foi de :
a)50km/h
b)47km/h
c)42km/h
d)40km/h
e)28km/h
27. (FUVEST 08) Dirigindo-se a uma cidade próxima, por uma auto-estrada plana, um motorista estima
seu tempo de viagem, considerando que consiga manter uma velocidade média de 90 km/h. Ao ser
surpreendido pela chuva, decide reduzir sua velocidade média para 60 km/h, permanecendo assim até a
chuva parar, quinze minutos mais tarde, quando retoma sua velocidade média inicial.
Essa redução temporária aumenta seu tempo de viagem, com relação à estimativa inicial, em:
a) 5 minutos.
b) 7,5 minutos.
c) 10 minutos.
d) 15 minutos.
e) 30 minutos.
28. (OBF 06) Para chegar em primeiro lugar, um piloto de “Rali” deve guiar o seu automóvel de modo a
percorrer os últimos 300 km da prova em 5 h. No entanto, após percorrer os primeiros 100 km dessa etapa
em 2 h, um defeito mecânico o obriga a parar durante uma hora para o conserto. A velocidade média a ser
desenvolvida no percurso que falta, para ele ser proclamado campeão, deverá ser, em km/h, igual a:
a) 120
b) 80
c) 150
d) 75
e) 100
29.Em uma passagem de nível, a cancela é fechada automaticamente quando o trem está a 100 m do
início do cruzamento. O trem, de comprimento 200 m, move-se com velocidade constante de 36 km/h.
Assim que o último vagão passa pelo final do cruzamento, a cancela se abre liberando o tráfego de
veículos. Considerando que a rua tem largura de 20 m, o tempo que o trânsito fica contido desde o início
do fechamento da cancela
até o início de sua abertura, é, em s,
a) 32.
b) 36.
c) 44.
d) 54.
e) 60.
1. 7 ACELERAÇÃO ESCALAR MÉDIA
30. (UNEMAT 09) Um automóvel está em movimento uniformemente variado com aceleração escalar
igual a -5 m/s2, e sua velocidade escalar varia no tempo, de acordo com a tabela abaixo:
Analise as afirmativas abaixo.
I. A velocidade escalar inicial do automóvel é 10 m/s.
II. No instante de 2s, o automóvel pára e começa a mudar o sentido do seu movimento.
III. No intervalo de tempo entre 0 a 2s, o movimento do automóvel é retardado e progressivo.
IV. No intervalo de tempo entre 2 e 6s, o movimento do automóvel é acelerado e retrógrado.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente I e III são verdadeiras.
b) II e IV são falsas.
c)I, II, III e IV são verdadeiras.
d) Somente I é verdadeira.
e) III e IV são falsas.
31. (UNESP 07) Diante de um possível aquecimento global, muitas alternativas à utilização de
combustíveis fósseis têm sido procuradas. A empresa Hybrid Technologies lançou recentemente um carro
elétrico que, segundo a empresa, é capaz de ir de 0,0 a 100 km/h em 3,0 segundos. A aceleração média
imprimida ao automóvel nesses 3,0 segundos é:
(A) 5,3 m/s2.
(B) 8,9 m/s2.
(C) 9,3 m/s2.
(D) 9,8 m/s2.
(E) 10 m/s2.
32. (Ufal) Um automóvel em movimento retilíneo tem sua velocidade, em m/s, em função do tempo, em
segundos, dada pelo gráfico a seguir.
Determine:
a) A aceleração do automóvel de 0 a 8s.
b) Classifique o movimento do automóvel entre os instantes 0 a 5s e de 5s a 8s.