MATERIAL DE FÍSICA – 2º PERÍODO Aluno (a): Data: Série: 1ª Ensino Médio Turma: Equipe de Física GRÁFICOS (MRU E MUV) 1. (Enem 2012) Para melhorar a mobilidade urbana na rede metroviária é necessário minimizar o tempo entre estações. Para isso a administração do metrô de uma grande cidade adotou o seguinte procedimento entre duas estações: a locomotiva parte do repouso em aceleração constante por um terço do tempo de percurso, mantém a velocidade constante por outro terço e reduz sua velocidade com desaceleração constante no trecho final, até parar. Qual é o gráfico de posição (eixo vertical) em função do tempo (eixo horizontal) que representa o movimento desse trem? a) b) c) d) e) 2. (Espcex (Aman) 2011) O gráfico abaixo indica a posição (S) em função do tempo (t) para um automóvel em movimento num trecho horizontal e retilíneo de uma rodovia. Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -1- 2015 Da análise do gráfico, pode-se afirmar que o automóvel a) está em repouso, no instante 1 min. b) possui velocidade escalar nula, entre os instantes 3 min e 8 min. c) sofreu deslocamento de 4 km, entre os instantes 0 min e 3 min. d) descreve movimento progressivo, entre os instantes 1 min e 10 min. e) tem a sua posição inicial coincidente com a origem da trajetória. 3. (Unesp 2014) Um motorista dirigia por uma estrada plana e retilínea quando, por causa de obras, foi obrigado a desacelerar seu veículo, reduzindo sua velocidade de 90 km/h (25 m/s) para 54 km/h (15 m/s). Depois de passado o trecho em obras, retornou à velocidade inicial de 90 km/h. O gráfico representa como variou a velocidade escalar do veículo em função do tempo, enquanto ele passou por esse trecho da rodovia. Caso não tivesse reduzido a velocidade devido às obras, mas mantido sua velocidade constante de 90 km/h durante os 80 s representados no gráfico, a distância adicional que teria percorrido nessa estrada seria, em metros, de a) 1 650. b) 800. c) 950. d) 1 250. e) 350. 4. (Cefet MG 2014) Um objeto tem a sua posição (x) em função do tempo (t) descrito pela parábola conforme o gráfico. Analisando-se esse movimento, o módulo de sua velocidade inicial, em m/s, e de sua aceleração, em m/s2, são respectivamente iguais a Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -2- 2015 a) 10 e 20. b) 10 e 30. c) 20 e 10. d) 20 e 30. e) 30 e 10. 5. (Uerj 2014) O gráfico abaixo representa a variação da velocidade dos carros A e B que se deslocam em uma estrada. Determine as distâncias percorridas pelos carros A e B durante os primeiros cinco segundos do percurso. Calcule, também, a aceleração do carro A nos dois primeiros segundos. 6. (Eewb 2011) O gráfico abaixo representa a velocidade em função do tempo de um objeto em movimento retilíneo. Calcule a velocidade média entre os instantes t = 0 e t = 5h. a) 5,0 m/s b) 5,5 m/s c) 6,0 m/s d) 6,5 m/s 7. (Uerj 2010) Um trem de brinquedo, com velocidade inicial de 2 cm/s, é acelerado durante 16 s. O comportamento da aceleração nesse intervalo de tempo é mostrado no gráfico a seguir. Calcule, em cm/s, a velocidade do corpo imediatamente após esses 16 s. Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -3- 2015 8. (Espcex (Aman) 2012) O gráfico abaixo representa a velocidade(v) de uma partícula que se desloca sobre uma reta em função do tempo(t). O deslocamento da partícula, no intervalo de 0 s a 8 s, foi de: a) –32 m b) –16 m c) 0 m d) 16 m e) 32 m 9. (Upf 2014) Dois móveis A e B deslocam-se em uma trajetória retilínea, com acelerações constantes e positivas. Considerando que a velocidade inicial de A é menor do que a de B (v A vB ) e que a aceleração de A é maior do que a de B (aA aB ), analise os gráficos a seguir. O gráfico que melhor representa as características mencionadas é o: a) A. b) B. c) C. Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -4- 2015 d) D. e) E. 10. (Ufmg 2010) Ângela e Tânia iniciam, juntas, um passeio de bicicleta em torno de uma lagoa. Neste gráfico, está registrada a distância que cada uma delas percorre, em função do tempo: Após 30 minutos do início do percurso, Tânia avisa a Ângela, por telefone, que acaba de passar pela igreja. Com base nessas informações, são feitas duas observações: I - Ângela passa pela igreja 10 minutos após o telefonema de Tânia. II - Quando Ângela passa pela igreja, Tânia está 4 km à sua frente. Considerando-se a situação descrita, é CORRETO afirmar que a) apenas a observação I está certa. b) apenas a observação II está certa. c) ambas as observações estão certas. d) nenhuma das duas observações está certa. Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -5- 2015 Gabarito: Resposta da questão 1: [C] 1º Trecho: movimento acelerado (a > 0) o gráfico da posição em função do tempo é uma curva de concavidade para cima. 2º Trecho: movimento uniforme (a = 0) o gráfico da posição em função do tempo é um segmento de reta crescente. 3º Trecho: movimento desacelerado (a < 0) o gráfico da posição em função do tempo é uma curva de concavidade para baixo. Resposta da questão 2: [B] Note que entre 3 e 8 min a posição não varia. Portanto, o carro está parado. Resposta da questão 3: [E] A distância (D) pedida é numericamente igual à área hachurada no gráfico. D 50 20 10 D 350 m. 2 Resposta da questão 4: [C] Dados do gráfico: x0 0; t 2s (v 0 e x 20m). Como o gráfico é um arco de parábola, trata-se de movimento uniformemente variado (MUV). Usando, então, as respectivas equações: v v 0 a t 0 v 0 a 2 v 0 - 2 a I t2s a 2 a 2 x v 0 t t 20 v 0 2 2 20 2 v 0 2 a II 2 2 (I) em (II): 20 2 2a 2 a 2 a 20 a 10 m/s2. Em (I): v0 2 a v0 2 10 v 0 20 m/s. Resposta da questão 5: Distâncias percorridas pelos carros: Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -6- 2015 No gráfico v t a distância percorrida é numericamente igual à área entre a linha do gráfico e o eixo dos tempos. Assim: 53 DA 2 2 DA 8 m. D 4 1 2 3 1 D 8 m. B A 2 Aceleração do carro A: Dados: v0 = 0; v = 2 m/s; Δt 2s. Entendendo por aceleração apenas a aceleração escalar do veículo, temos: Δv 2 0 a a 1 m/s2 . Δt 2 Resposta da questão 6: [D] A área da figura sombreada é numericamente igual ao deslocamento. ΔS 30 60 27 117km . Vm ΔS 117 117 km / h m / s 6,5m / s . Δt 5 5x3,6 Resposta da questão 7: Lembrando que no gráfico da aceleração escalar em função do tempo a variação da velocidade é numericamente igual a área entre a linha do gráfico e o eixo dos tempos, como destacado na figura, temos: v = v1 + v2 + v3 = v = (6 4) – (4 3) + (6 4) = 24 –12 + 24 = 36 cm/s. Mas v = v – v0. Então: v – 2 = 36 v = 38 cm/s. Resposta da questão 8: Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -7- 2015 [C] As áreas da figura abaixo representam o deslocamento. Como uma é positiva e a outra negativa de mesmo módulo, o deslocamento total é nulo. Resposta da questão 9: [D] Nota: há uma imprecisão gramatical no enunciado, afirmando (no singular) que os dois móveis têm aceleração constante. É, então, de se supor que as acelerações sejam iguais. Porém, logo a seguir, afirma-se que aA aB . Para que se evitem confusões, o enunciado na primeira linha deveria ser: “Dois móveis A e B deslocam-se em uma trajetória retilínea, com acelerações constantes e..." Mas, vamos à resolução. Como as acelerações (escalares) são constantes e positivas, os gráficos das velocidades são trechos de reta ascendentes. Sendo aA aB , o segmento referente à velocidade do móvel A tem maior declividade, começando num ponto abaixo do de B, pois v A vB . Essas conclusões, levam-nos ao Gráfico D. Resposta da questão 10: [C] Analisando o gráfico: No instante t = 30 min, Tânia está passando pelo km 12, onde fica a igreja. Ângela passa por esse marco no instante t = 40 min, isto é, 10 min após o telefonema. No instante t = 40 min, Tânia está no km 16, ou seja, 4 km à frente de Ângela. Colégio A. LIESSIN – Scholem Aleichem -8- 2015