Lista de exercícios do 1º Ano Médio – Física – 2 TRIM.

Educação Infantil - Ensino Fundamental - Ensino Médio
Lista de exercícios do 1º Ano Médio – Física – 2 TRIM.
Nome: ____________________________________________ nº:_____ 1º_______
Date: ___ / ___ / 2016
Prof: Anderson
Movimento uniformemente variado - M.U.V
Aceleração Escalar Média
Considerando o motociclista em movimento numa rodovia, de tal forma que em um intervalo de tempo
Definimos como aceleração escalar média:
, a sua velocidade tenha sofrido uma variação
Exemplo 01
Uma revista especializada em carros, publicou que a velocidade de um determinado veículo variava de 0 km/h a 108 km/h em um intervalo de tempo de 15s.
Determine a aceleração escalar média deste veículo no referido intervalo de tempo.
Solução
Unidade I:
Av. Mascote, 913 - Vila Mascote - S.P. - Fone/Fax: 5564 3466 - CEP: 04363-001
Dominus Junior: R. Palacete das Águias, 666 - Vl. Alexandria - S.P. - Fone: 5031 7108 - CEP: 04365-023
.
Movimento Uniformemente Variado
O movimento de um ponto material será considerado um Movimento Uniformemente Variado quando sua aceleração escalar é constante e diferente de zero em
todos os instantes.
Função Horária dos Espaços
A função horária dos espaços para o movimento uniformemente variado é representada por uma equação do 2º grau, como indicamos a seguir: ·.
Função Horária da Velocidade
Determinação da função horária da velocidade para o movimento uniformemente variado.
A função horária que acabamos de obter é uma equação do 1º grau. Observe que ela nos possibilita a obtenção dos valores da velocidade em função do tempo.
Exemplo 02
(Fuvest) Um corpo se movimenta sobre o eixo x, com aceleração constante, de acordo com a equação horária:
x = 2 + 2.t - 2. t2, onde x é medido em metros e t em segundos.
a) Qual a velocidade média entre os instantes t=0s e t=2s?
b) Qual a velocidade no instante t=2s?
Solução
Equação de Torricelli
Em algumas circunstâncias, quando, por exemplo, não sabemos a variação da velocidade em função do tempo, será conveniente utilizarmos à equação de
Torricelli.
Exemplo 03
(UFAC) Um veículo parte com velocidade inicial de 20m/s, sendo sua aceleração constante de 3m/s2. Qual a distância percorrida quando sua velocidade for de
40m/s?
Solução
Propriedade do M.U.V.
No Movimento Uniformemente Variado é válido afirmarmos que a velocidade média num dado intervalo de tempo é igual à média aritmética das velocidades
instantâneas.
UNIDADES - SISTEMA INTERNACIONAL
TEMPO
ESPAÇO
VELOCIDADE
ACELERAÇÃO
segundo
metro
metro/segundo
metro/segundo2
s
m
m/s
m/s2
Exercícios
1.
2.
Entre 0 e 3s, a velocidade de um helicóptero em MUV varia de 4 m/s para 21 m/s. Qual a sua aceleração?
Um rapaz estava dirigindo uma motocicleta a uma velocidade de 20 m/s quando acionou os freios e parou em 4s. Determine a aceleração imprimida pelos
freios à motocicleta.
FUNÇÃO HORÁRIA DA VELOCIDADE DO M.U. V.
3. Um carro em movimento adquire velocidade que obedece à expressão v =10 - 2 t (no SI). Pede-se: a) a velocidade inicial; b) a aceleração; c) a velocidade no
instante 6s. d) classifique o movimento no instante 6s.
4. Um automóvel em movimento retilíneo adquire velocidade que obedece à função v =15 - 3 t (no SI). Determine: a) a velocidade inicial; b) a aceleração; c) a
velocidade no instante 4s. d) classifique o movimento no instante 4s.
5. A tabela nos dá os valores da velocidade escalar instantânea de um ponto material em função do tempo.
t(s)
0
1
2
3
4
5
6
v (m/s)
1
4
7
10
13
16
19
Pede-se:
a) a velocidade inicial; b) a aceleração; c) a função horária da velocidade do ponto material d) a velocidade no instante 10s. d) classifique o movimento no
instante 10s.
6. A tabela nos dá os valores da velocidade escalar instantânea de um ponto material em função do tempo.
t(s)
1
2
3
4
5
6
7
v (m/s)
-19
-16
-13
-10
-7
-4
-1
Pede-se:
a) a velocidade inicial; b) a aceleração; c) a função horária da velocidade do ponto material d) classifique o movimento.
FUNÇÃO HORÁRIA DAS POSIÇÕES DO M.U. V.
Exercícios
7. Um móvel descreve um MUV numa trajetória retilínea e sua posição varia no tempo de acordo com a expressão: s = 9 + 3 t - 2t2. (SI).
Determine:
a) posição inicial, a velocidade inicial e a aceleração.
b) posição do móvel no instante t = 5 s.
c) função horária da velocidade do móvel.
d) a velocidade no instante 10s.
e) classifique o movimento no instante 10s.
8. Dado movimento cuja função horária é: s = 13 - 2 t + 4t2. (SI)
Determine:
a) a posição inicial, a velocidade inicial e a aceleração.
b) posição do móvel no instante t = 3 s.
c) função horária da velocidade do móvel.
d) a velocidade no instante 5s.
e) classifique o movimento no instante 5s.
EQUAÇÃO DE TORRICELLI
v2 = vo2 + 2.a.  s
Exercícios
9. Um automóvel possui num certo instante velocidade de 10 m/s. A partir desse instante o motorista imprime ao veículo uma aceleração de 3 m/s2. Qual a
velocidade que o automóvel adquire após percorrer 50 m?
10. Um automóvel parte do repouso e percorre 256 m de uma rodovia com uma aceleração igual a 8 m/se. Determine sua velocidade no final do percurso.
11. Um veículo tem velocidade inicial de 4 m/s, variando uniformemente para 10 m/s após um percurso de 7 m. Determine a aceleração do veículo.
12. A velocidade de um corpo em MUV varia de 6 m/s a 9 m/s, num trajeto de 3 m. Calcule a aceleração do corpo.
13. Um carro de corrida inicialmente em repouso é sujeito a aceleração de 5 m/s 2. Determine a distância percorrida pelo carro até atingir a velocidade de 10 m/s.
14. Um trem trafega com velocidade de 15 m/s. Em determinado instante, os freios produzem um retardamento de -1,5 m/s2. Quantos metros o trem percorre
durante a frenagem, até parar?
15Ao pousar, um avião toca a pista de aterrissagem com uma velocidade de 70 m/s. Suponha que seu movimento, a partir desse instante, seja retilíneo
uniformemente retardado, com aceleração a = - 5 m/s2. Qual será a velocidade do avião 10 s após ele tocar o solo?
16. Um carro, com movimento retilíneo uniformemente acelerado, de aceleração a = 1,5 m/s2, partiu do repouso. Qual a distância que o carro percorre em 4 s ?
17. Uma moto com velocidade inicial de 20 m/s freia com aceleração igual a -2 m/s2. Escreva a função horária da velocidade para esta moto.
18. Entre 0 e 3s, a velocidade de um helicóptero em MUV varia de 4 m/s para 21 m/s. Qual a sua aceleração?
19. Durante as experiências no laboratório, um grupo de alunos verificou que, entre os instantes 2s e 10s, a velocidade de um carrinho varia de 3 m/s a 19
m/s. Calcule o valor da aceleração desse movimento.
20. Em 4s, a velocidade de um carro passa de 8 m/s para 18 m/s. Qual a sua aceleração?
21. Em 2 horas, a velocidade de um carro aumenta de 20 km/h a 120 km/h. Qual a aceleração nesse intervalo de tempo?
22. Um rapaz estava dirigindo uma motocicleta a uma velocidade de 20 m/s quando acionou os freios e parou em 4s. Determine a aceleração imprimida
pelos freios à motocicleta.
Questões
23. Explique o que é aceleração.
24. que significa dizer que um corpo tem aceleração de 10 m/s2?
25. Dê um exemplo que caracterize o movimento retilíneo uniformemente variado?
26. Qual a diferença entre movimento acelerado e retardado?
27. Qual a diferença entre o movimento uniforme e o movimento uniformemente variado?
Exercícios
28. Um carro em movimento adquire velocidade que obedece à expressão v=10-2t (no SI). Pede-se: a) a velocidade inicial; b) a aceleração; c) a
velocidade no instante 6s.
29. Um automóvel em movimento retilíneo adquire velocidade que obedece à função v=15-3t (no SI). Determine: a) a velocidade inicial; b) a aceleração;
c) a velocidade no instante 4s.
30. É dada a seguinte função horária da velocidade de uma partícula em movimento uniformemente variado: v=15+20t (no SI). Determine o instante em
que a velocidade vale 215 m/s.
31. Um automóvel parte do estacionamento e é acelerado à razão de 5m/s2. Calcule a sua velocidade 30s após a sua partida.
32. Um automóvel parte do repouso com aceleração constante de 2 m/s2. Depois de quanto ele atinge a velocidade de 40 m/s?
33. Um trem de carga viaja com velocidade de 20 m/s quando, repentinamente, é freado e só consegue parar 70s depois. Calcular a aceleração.
34. Um automóvel tem velocidade de 25 m/s e freia com aceleração de -5m/s2. Depois de quanto tempo ele pára?
35. Um móvel descreve um MUV numa trajetória retilínea e sua posição varia no tempo de acordo com a expressão : s = 9 + 3t - 2t2. (SI) Determine: a
posição inicial, a velocidade inicial e a aceleração.
36. É dado um movimento cuja função horária é: s = 13 - 2t + 4t2. (SI) Determine: a posição inicial, a velocidade inicial e a aceleração.
37. A função horária de um móvel que se desloca numa trajetória retilínea é s=20+4t+5t 2, onde s é medido em metros e t em segundos. Determine a
posição do móvel no instante t=5s.
38. Um móvel parte do repouso da origem das posições com movimento uniformemente variado e aceleração igual a 2 m/s2. Determine sua posição após
6 s.
39. Um móvel parte com velocidade de 10 m/s e aceleração de 6 m/s2 da posição 20 metros de uma trajetória retilínea. Determine sua posição no instante
12 segundos.
40. Um ponto material parte do repouso com aceleração constante e 10 s após encontra-se a 40 m da posição inicial. Determine a aceleração do ponto
material.
EQUAÇÃO DE TORRICELLI
Exercícios
41. Um automóvel possui num certo instante velocidade de 10 m/s. A partir desse instante o motorista imprime ao veículo uma aceleração de 3 m/s2. Qual
a velocidade que o automóvel adquire após percorrer 50 m?
42. Um automóvel parte do repouso e percorre 256 m de uma rodovia com uma aceleração igual a 8 m/se. Determine sua velocidade no final do percurso.
43. Um veículo tem velocidade inicial de 4 m/s, variando uniformemente para 10 m/s após um percurso de 7 m. Determine a aceleração do veículo.
44. A velocidade de um corpo em MUV varia de 6 m/s a 9 m/s, num trajeto de 3 m. Calcule a aceleração do corpo.
45. Um carro de corrida inicialmente em repouso é sujeito a aceleração de 5 m/s 2. Determine a distância percorrida pelo carro até atingir a velocidade de
10 m/s.
46. Um trem trafega com velocidade de 15 m/s. Em determinado instante, os freios produzem um retardamento de -1,5 m/s2. Quantos metros o trem
percorre durante a freagem, até parar?
Gráficos do M.U.V
47-Um corpo se move em trajetória retilínea durante 2,0 s conforme o gráfico ao lado
48-Um móvel em movimento retilíneo tem velocidade escalar e variando com o tempo t, de acordo com o gráfico. Podemos afirmar que entre os
instantes:
a) 0 e t1 o movimento é retrógrado acelerado.
b) t1 e t2 o movimento é progressivo acelerado.
c) t2 e t3 o movimento é retrógrado acelerado.
d) t3 e t4 o móvel esta parado.
e) t4 e t5 o movimento é progressivo retardado.
49-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.
Considere as afirmações:
I – B desloca-se com movimento uniformemente acelerado.
II – De t = 0 a t = 2 h, A percorreu 120 km e B percorreu 240 km.
III – A alcança B no instante t = 2 h.
IV – A velocidade de A cresce de 60 km/h em cada hora.
São corretas as afirmações:
a) III
b) I e III
c) II e IV
d) III e IV
e) II, III e IV
50- A posição inicial de um móvel que descreve um movimento retilíneo, representado pelo gráfico v = f(t) a seguir, vale 10 m.
A equação horária que melhor representa o movimento considerado é:
(A) x = 10 + 30t - 4t2
(B) x = 10 + 30t + 2t2
(C) x = 10 + 30t - 2t2
(D) x = 30t - 4t2
(E) x = 30t - 2t2
51- Um corpo de massa m movimenta-se sobre uma estrada retilínea, partindo de uma posição inicial -10m. O gráfico representa a velocidade deste corpo em
função do tempo.
A equação da velocidade que descreve este movimento é
Exercícios complementares
52. (Ufpe 2004) Um veículo em movimento sofre uma desaceleração uniforme em uma pista reta, até parar. Sabendo-se que, durante os últimos 9,0 m de
seu deslocamento, a sua velocidade diminui 12 m/s, calcule o módulo da desaceleração imposta ao veículo, em m/s2.
53. (Ufrj 99) Numa competição automobilística, um carro se aproxima de uma curva em grande velocidade. O piloto, então, pisa o freio durante 4s e
consegue reduzir a velocidade do carro para 30m/s. Durante a freada o carro percorre 160m.
Supondo que os freios imprimam ao carro uma aceleração retardadora constante, calcule a velocidade do carro no instante em que o piloto pisou o
freio.
54. (Unesp 2004) Um veículo está rodando à velocidade de 36 km/h numa estrada reta e horizontal, quando o motorista aciona o freio. Supondo que a
velocidade do veículo se reduz uniformemente à razão de 4 m/s em cada segundo a partir do momento em que o freio foi acionado, determine.
a) o tempo decorrido entre o instante do acionamento do freio e o instante em que o veículo pára.
b) a distância percorrida pelo veículo nesse intervalo de tempo.
55. (Fei 96) Uma motocicleta, com velocidade de 90 km/h, tem seus freios acionados bruscamente e pára após 25s. Qual é o módulo de aceleração que os
freios aplicaram na motocicleta e a distância percorrida pela motocicleta desde o instante em que foram acionados os freios até a parada total da
mesma?
56. (Mackenzie 96) Um trem de 100m de comprimento, com velocidade de 30m/s 2, começa a frear com aceleração constante de módulo 2m/s, no instante
em que inicia a ultrapassagem de um túnel. Esse trem pára no momento em que seu último vagão está saindo do túnel. O comprimento do túnel é:
57. (Puccamp 95) Um esquiador desce por uma pista de esqui com aceleração constante. Partindo do repouso do ponto P, ele chega ao ponto T, a 100m
de P, com velocidade de 30m/s. O esquiador passa por um ponto Q, a 36m de P, com velocidade, em m/s, de.
58. (Uerj 2001) O movimento uniformemente acelerado de um objeto pode ser representado pela seguinte progressão aritmética:
7 11
15
19
23
27...
Esses números representam os deslocamentos, em metros, realizados pelo objeto, a cada segundo. Portanto, a função horária que descreve a posição
desse objeto é:
a) 3t + 4t2
b) 5t + 2 t2
c) 1 + 2t + 4 t2
d) 2 + 3t + 2 t2
59. (Unirio 98) Caçador nato, o guepardo é uma espécie de mamífero que reforça a tese de que os animais predadores estão entre os bichos mais velozes
da natureza. Afinal, a velocidade é essencial para os que caçam outras espécies em busca de alimentação. O guepardo é capaz de, saindo do repouso e
correndo em linha reta, chegar à velocidade de 72km/h em apenas 2,0 segundos, o que nos permite concluir, em tal situação, ser o módulo de sua
aceleração média, em m/s2, igual a quanto?