DATA: 19/03/11

RESOLUÇÃO DA AVALIAÇÃO DE FÍSICA
– 2o ANO DO ENSINO MÉDIO –
DATA: 19/03/11
PROFESSOR: JOELSON
Para responder a essas questões, leia o texto a seguir.
A figura ao lado representa o mapa de uma cidade planejada, onde os quadrados representam
imóveis (edifícios, casas, etc.) e os espaços vazios representam ruas.
Uma pessoa deseja se locomover do ponto A ao ponto B.
Qual a menor distância, em km, que a pessoa pode percorrer saindo de A e chegando a B?
Resposta: 9
Suponha que uma pessoa percorreu o caminho descrito na figura ao lado. Calcule, em km, o módulo do
seu deslocamento vetorial. (valor aproximado).
Resposta: 6,7
Para responder a essas questões, leia o texto a seguir.
O Mundo do Pós-Guerra
Depois da Segunda Guerra Mundial, a maioria do mundo industrializado estava em ruinas como
resultado das bombas aéreas, bombardeios navais, e leis de proteção de campanha. Os Estados
Unidos foram uma exceção notável a isto; com exceção de Pearl Harbor e alguns outros incidentes
isolados, os E.U.A. não sofreram ataques em sua terra natal. Os Estados Unidos e a União Soviética,
que, apesar da devastação de suas áreas mais populosas, reconstruiu-se rapidamente, encontraram-se
dividindo o mundo como as duas superpotências dominantes. A situação ficou especialmente tensa
com o advento das armas nucleares.
A Guerra Fria foi nomeada assim porque as duas superpotências opositoras nunca lutaram
diretamente entre si. A guerra entre as duas potências poderia ter sido apocalíptica; a ameaça de uma
destruição mútua certa preveniu as duas potências de iniciar um conflito aberto. Ao contrário, eles
competiram por influência política e focaram em corrida armamentista e corrida espacial.
Com as tensões da Guerra Fria correndo soltas, a União Soviética e os Estados Unidos levaram
sua rivalidade às estrelas em 1957 com o lançamento soviético da Sputnik. Uma "corrida espacial"
entre as duas potências se seguiu. Apesar da URSS ter alcançado diversos feitos importantes, como a
primeira nave na Lua (Luna 2) e o primeiro humano no espaço (Yuri Gagarin), os EUA acabaram
alcançando a dianteira com seus programas Mercury, Gemini e Apollo, que culminaram no pouso
tripulado da Apollo 11 na lua.
Sistema de Posicionamento Global (GPS)
Hoje muitos dos satélites lançados são usados para enviar
sinais de rádio a um Receptor GPS. O Sistema de Posicionamento
Global (GPS) é uma verdadeira constelação de 27 satélites em
órbita ao redor da Terra (24 em operação e 3 extras caso haja falha
nos outros). O exército americano desenvolveu e implementou essa
rede de satélites como um sistema de navegação militar, mas logo a
disponibilizou às demais pessoas. Cada um destes satélites movidos
a luz solar circunda o globo terrestre, completando duas rotações
completas a cada dia. As órbitas são dispostas de modo que a
qualquer hora do dia, em qualquer lugar na Terra, haja pelo menos
quatro satélites "visíveis" no céu.
Satélite GPS NAVSTAR
A função de um receptor GPS é localizar 4 ou mais desses
satélites, determinar a distância para cada um e utilizar esta informação para deduzir sua própria
posição.
As ondas de rádio são energia eletromagnética, o que significa que elas viajam na velocidade da
luz (aproximadamente 186 mil milhas por segundo, 300 mil quilômetros por segundo, no vácuo). O
receptor pode obter a distância que o sinal viajou cronometrando quanto tempo ele levou para chegar.
O sinal do satélite chega ao receptor com um atraso em relação ao padrão por ele produzido.
A extensão do atraso é igual ao tempo de viagem do sinal. O receptor multiplica esse tempo pela
velocidade da luz para determinar qual distância o sinal viajou. Supondo que o sinal tenha viajado em
linha reta, essa é a uma distância do receptor até o satélite.
Esse sistema funciona muito bem, mas imprecisões podem ocorrer. Esse método supõe que os
sinais de rádio atravessarão a atmosfera em uma velocidade consistente (a velocidade da luz). Na
realidade, a atmosfera da Terra reduz um pouco a velocidade da energia eletromagnética,
particularmente quando atravessa a ionosfera e a troposfera. O atraso varia de acordo com o lugar
onde você está na Terra, o que significa que é difícil contabilizar esse atraso com precisão nos cálculos
de distância. Os problemas também podem ocorrer quando os sinais de rádio rebatem em grandes
objetos como arranha-céus, dando a um receptor a impressão de que um satélite está muito mais
distante do que realmente está. Além de tudo isso, os satélites às vezes emitem dados de almanaque
imprecisos, revelando incorretamente sua própria posição.
Comandada com velocidade constante de 0,4 m/s, a procissão iniciada no ponto indicado da Praça
Santa Madalena segue com o Santo sobre o andor por toda a extensão da Av. Vanderli Diagramatelli.
Para garantir a segurança dos devotos, a companhia de trânsito somente liberará o trânsito de uma via
adjacente, assim que a última pessoa que segue pela procissão atravesse completamente a via em
questão.
Dados:
A Av. Vanderli Diagramatelli se estende por mais de oito quarteirões e, devido à distribuição
uniforme dos devotos sobre ela, o comprimento total da procissão é sempre 240 m.
2
Todos os quarteirões são quadrados e têm áreas de 10 000 m .
A largura de todas as ruas que atravessam a Av. Vanderli Diagramatelli é de 10 m.
Considere que a última pessoa da procissão carrega consigo um aparelho de GPS para ajudar na
orientação da companhia de trânsito.
Do momento em que a procissão teve seu início até o instante em que será liberado o trânsito pela Av.
Geralda Boapessoa, decorrerá um intervalo de tempo, em minutos, igual a:
Desconsidere as falhas do sistema de GPS.
Resposta: 15
Para a questão anterior, se considerarmos que os satélites envolvidos nas informações enviadas ao
receptor, que se encontra na mão da última pessoa da procissão estão a uma distância média de
3 x 104 km, o tempo gasto, em segundos, para uma onda de rádio percorrer essa distância é de:
Considere a velocidade da luz no vácuo.
Resposta: 0,1
Uma família viaja de carro com velocidade constante de 100 km/h, durante 2 h. Após parar em um
posto de gasolina por 30 min, continua sua viagem por mais 1h 30 min com velocidade constante de
80 km/h.
A velocidade média do carro durante toda a viagem foi de:
Resposta: 80 km/h.
O sistema rodoviário ainda é o principal transportador de cargas agrícolas. Na maioria das vezes, é
a única alternativa para movimentação desse tipo de produto, devido à escassez de hidrovias e
ferrovias que liguem grandes distâncias e, ao mesmo tempo, situem-se perto das fazendas, com ramais
e estações de embarque e descarga.
O transporte de cargas agrícolas através da navegação costeira (cabotagem) tem-se mostrado
eficaz para a movimentação de grandes volumes. No entanto, a utilização da cabotagem como
alternativa a outros tipos de transporte enfrenta problemas com a falta de navios e a inexistência de
serviços com escalas regulares. Além disso, o Brasil possui 42 mil quilômetros de hidrovia, mas apenas
10 mil quilômetros são efetivamente utilizados.
A ineficiência no transporte de produtos agrícolas também está presente nas ferrovias que, embora
tenham recebido investimento com a privatização, ainda estão longe de suprir a demanda do setor do
agronegócio. Além da ampliação da malha, é urgente a modernização do maquinário. Com os trens e
bitolas atuais, a velocidade média das composições não ultrapassa lentos 25 km/h.
Analise os itens a seguir e marque a alternativa correta.
Resposta: e a velocidade dos trens sofresse aumento de 5 km/h na sua velocidade média,
um percurso de 600 km poderia ser realizado em 4 horas a menos.
Marque a proposição correta.
Um corpo em repouso em relação a um dado referencial pode estar em movimento em
relação a outro referencial.
Assinale a verdadeira.
Todos os corpos, independente de suas dimensões, podem ser considerados um ponto
material.
QUESTÕES DISCURSIVAS
Um aluno, após o estudo da cinemática, faz algumas afirmações para seu professor afim de verificar se
havia ou não compreendido os conceitos por ele explicado. E começa:
I)
Se colocarmos sobre uma superfície plana horizontal uma pedra esta certamente ficará em
repouso.
II) Em uma corrida de carros, um deles mantém-se 5 m a frente do segundo colocado por 10 minutos.
Durante esse intervalo de tempo o primeiro é mais rápido do que o segundo.
III) Um trem será sempre um corpo extenso.
As proposições acima são falsas. Justifique.
I)
Depende do referencial adotado.
II) Eles têm velocidades iguais.
III) Todos os corpos podem ser um ponto material ou um corpo extenso.
Um carro de passeio percorre 30 km em 20 min. Determine sua velocidade média, em km/h, nesse
percurso.
∆s = 30 km
1
∆t = 20 min ou h
3
V=
V=
∆s
∆t
30
1
3
V = 20 km/h
No exercício anterior, qual teria sido a velocidade média do carro, em km/h, se, durante o percurso,
tivesse parado 10 minutos para o abastecimento de combustível?
∆s = 30 km
∆t = 30 min ou
1
h
2
V=
V=
∆s
∆t
30
1
2
V = 60 km/h
Uma carreta de 20 m de comprimento demora 10 s para atravessar uma ponte de 180 m de extensão.
Determine a velocidade média da carreta, em m/s, no percurso.
∆s = 180 + 20 = 200 m
V=
∆s
∆t
V=
200
10
∆t = 10 s
V = 20 m/s
Um carro com uma velocidade de 80 km/h passa pelo quilômetro 220 de uma rodovia às 7h e 30 min. A
que horas este carro chegará à próxima cidade, sabendo-se que a mesma está situada no quilômetro
300 dessa rodovia?
∆s = 80 km
∆t =
∆s
V
∆t =
80
80
V = 80 km/h
t = 8h30min
∆t = 1 h
A equação horária do espaço de um móvel é S = 120 – 30 t (S.I.).
a) So = 120 m; V = – 30 m/s
b) Retrógrado.
c) S = 120 – 30 . 8 ⇒ S = 120 – 240 ⇒ S = – 120 m
d) S = 120 – 30 . t ⇒ 0 = 120 – 30 . t ⇒ 30t = 120 ⇒ t =
120
⇒ 4s
30
Efetue as operações abaixo e dê as respostas em notação científica.
–9
–2
a) 2 x 10 . 4 x 10 = 8x 10
–11
b) Anulada.
–5
–5
c) 5,7 x 10 + 24 x 10 = 29,7 x 10
6
6
d) 64 x 10 – 8,1 x 10 = 55,9 x 10
6
–5