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F R E N T E 1 13 6 FEI (Adapt.) Um automóvel percorre 300 km. Na primeira metade deste percurso, sua velocidade é de 75 km/h e, na segunda metade, sua velocidade é o dobro da velocidade na primeira metade. Quanto tempo ele levará para realizar todo o percurso? 7 Um ciclista pedala durante 2 horas a uma velocidade de 30 km/h e outras 2 horas a uma velocidade de 10 km/h. Qual a velocidade média do ciclista no percurso total? 8 Um ciclista pedala 10 km a uma velocidade de 30 km/h e outros 10 km a uma velocidade de 10 km/h. Qual a velocida- de média do ciclista no percurso total? 9 Um motorista, partindo de São Paulo às 14 h, pretende chegar a Ribeirão Preto, distante 390 km, às 17h30. Durante os primeiros 50 min da viagem, ele mantém uma velocidade média de 120 km/h, quando um defeito mecânico o obriga a parar durante 15 min. A velocidade média que ele deve manter no restante do percurso, para chegar no horário previsto, é de quantos km/h? FÍSICA Capítulo 1 Introdução à Cinemática14 1 IFCE 2016 A respeito dos conceitos de movimento e repouso, é falso dizer-se que A se um corpo A está em repouso em relação a B, o corpo B estará também em repouso em relação a A. b é possível que um móvel esteja em movimento em relação a um referencial e em repouso em relação a outro. C o Sol está em movimento em relação à Terra. d se um móvel está em movimento em relação a um sistema de referência, estão ele estará em movi- mento em relação a qualquer outro referencial. e 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. 2 UFF Recentemente, o PAM (Programa Alimentar Mun- dial) efetuou lançamentos aéreos de 87 t de alimentos (sem uso de paraquedas) na localidade de Luvemba, em Angola. Os produtos foram ensacados e amarrados sobre placas de madeira para resistirem ao impacto da queda. Disponível em: <www.angola.org.>. A gura ilustra o instante em que um desses pacotes é abandonado do avião. Para um observador em re pouso na Terra, o diagrama que melhor representa a trajetória do pacote depois de abandonado, é: I II III IV V A I b II C III d IV e V 3 Unitau 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, respectivamente: 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 4 Uece 2018 Considere um carro que viaja em linha reta de forma que sua posição seja uma função linear do tempo. É correto afirmar que, entre dois instantes de tempo t1 e t2: A a velocidade média é igual à soma das velocidades instantâneas nesses tempos. b a velocidade instantânea é uma função crescente do tempo. C a velocidade instantânea é uma função decrescen- te do tempo. d a velocidade média é igual à média das velocida- des instantâneas nesses tempos. 5 Mackenzie 2019 Mbappé mais rápido que Bolt? Kylian Mbappé é marcado por Javier Mascherano e Nicolas Tagliafico no jogo contra a Argentina (Foto: Getty Images). Além dos dois gols na vitória da França sobre a Argentina por 4 a 3, o camisa 10 francês protagonizou uma arrancada incrível ainda no primeiro tempo da partida disputada na Arena Kazan, válida pelas oitavas de nal da “Copa do Mundo da Rússia 2018”. Mbappé percorreu 64 m do gramado com uma velocida- de média de 38 km/h. O lance culminou em um pênalti a favor da seleção europeia, convertido por Griezmann. Uma comparação com Usain Bolt foi feita em relação ao atual recorde mundial na prova dos 100 m rasos, em 2009. Usain Bolt atingiu a marca de 9,58 s de tem- po de prova. O tempo de prova dos 100 metros rasos, caso um atleta mantivesse uma velocidade média igual a de Mbappé, nesse famoso episódio da copa, seria A igual ao recorde mundial. b de aproximadamente 1,0 s a mais que o recorde mundial. C de aproximadamente 0,2 s a mais que o recorde mundial. d de aproximadamente 0,1 s a menos que o recorde mundial. e de aproximadamente 0,5 s a menos que o recorde mundial. Exercícios propostos F R E N T E 1 15 6 Fuvest Um avião vai de São Paulo a Recife em uma hora e 40 minutos. A distância entre essas cidades é de aproximadamente 3 000 km. Adote: velocidade do som no ar = 340 m/s. a) Qual a velocidade média do avião? b) Prove que o avião é supersônico. 7 Fatec Uberlândia situa-se a 575 km de São Paulo. Um automóvel sai de São Paulo às 13h12, chegando a Uberlândia às 18h57. Podemos armar que esse percurso foi desenvolvido com velocidade média de: A 115 km/h 100 km/h C 85 km/h d 30 m/s e 20 m/s 8 UEL Em 1984, o navegador Amyr Klink atravessou o oceano Atlântico em um barco a remo, percorrendo a distância de, aproximadamente, 7 000 km em 100 dias. Nessa tarefa, sua velocidade média foi, em km/h, igual a: A 1,4 2,9 C 6,0 d 7,0 e 70 9 Unicamp 2018 Situado na costa peruana, Chankillo, o mais antigo observatório das Américas, é composto por treze torres que se alinham de norte a sul ao longo da uma colina. Em 21 de dezembro, quando ocorre o sols- tício de verão no Hemisfério Sul, o Sol nasce à direita da primeira torre (sul), na extrema direita, a partir de um ponto de observação definido. À medida que os dias passam, a posição em que o Sol nasce se desloca en- tre as torres rumo à esquerda (norte). Pode-se calcular o dia do ano, observando-se qual torre coincide com posição do Sol ao amanhecer. Em 21 de junho, solstício de inverno no Hemisfério Sul, o Sol nasce à esquerda da última torre na extrema esquerda e, à medida que os dias passam, vai se movendo rumo à direita, para reiniciar o ciclo no dezembro seguinte. Sabendo que as torres de Chankillo se posicionam ao longo de 300 metros no eixo norte-sul, a velocidade escalar média com a qual a posição do nascer do Sol se desloca atra- vés das torres é de aproximadamente: A 0,8 m/dia. 1,6 m/dia. C 25 m/dia. d 50 m/dia. 10 FEI Um patinador percorre uma pista oval, com perí- metro de 200 m. Sabendo-se que a prova possui 72 voltas completas e o tempo total gasto pelo patinador durante a prova foi de 4 h, qual foi a velocidade média do patinador? A 14 400 m/h 3,6 km/h C 3,6 m/s d 14,4 km/h e 14,4 m/s 11 UFBA As comemorações dos 40 anos da chegada do homem à Lua trouxeram à baila o grande número de céticos que não acreditam nessa conquista humana. Em um programa televisivo, um cientista informou que foram deixados na Lua espelhos refletores para que, da Terra, a medida da distância Terra-Lua pudesse ser realizada periodicamente, e com boa precisão, pela medida do intervalo de tempo ∆t que um feixe de laser percorre o caminho de ida e volta. Um grupo acompanhou uma medida realizada por um cientista, na qual ∆t = 2,5 s. Considerando que a velocidade da luz, no vácuo, é igual a 3 · 108 m/s e desprezando os efeitos da rotação da Terra, calcule a distância Terra-Lua. 12 UFRJ Um atleta dá 150 passos por minuto, cada passo com um metro de extensão. Calcule quanto tempo ele gasta, nessa marcha, para percorrer 6,0 km. 13 Vunesp Num caminhão-tanque em movimento, uma torneira mal fechada goteja à razão de duas gotas por segundo. Determine a velocidade do caminhão, saben- do que a distância entre marcas sucessivas deixadas pelas gotas no asfalto é de 2,5 m. 14 Enem As cidades de Quito e Cingapura encontram-se próximas à linha do equador e em pontos diametral- mente opostos no globo terrestre. Considerando o raio da Terra igual a 6 370 km, pode-se armar que um avião saindo de Quito, voando em média 800 km/h, descontando as paradas de escala, chega a Cinga- pura em aproximadamente A 16 horas. 20 horas. C 25 horas. d 32 horas. e 36 horas. 15 Famema 2019 Uma formiga cortadeira, movendo-se a 8 cm/s, deixa a entrada do formigueiro em direção a uma folha que está 8 m distante do ponto em que se encon- trava. Para cortar essa folha, a formiga necessita de 40 s. Ao retornar à entrada do formigueiro pelo mesmo cami- nho, a formiga desenvolve uma velocidade de 4 cm/s, porcausa do peso da folha e de uma brisa constante contra o seu movimento. O tempo total gasto pela formi- ga ao realizar a sequência de ações descritas foi A 340 s. 420 s. C 260 s. d 240 s. e 200 s. FÍSICA Capítulo 1 Introdução à Cinemática16 16 Unesp 2018 Juliana pratica corridas e consegue correr 5,0 km em meia hora. Seu próximo desafio é participar da corrida de São Silvestre, cujo percurso é de 15 km. Como é uma distância maior do que a que está acos- tumada a correr, seu instrutor orientou que diminuísse sua velocidade média habitual em 40% durante a nova prova. Se seguir a orientação de seu instrutor, Juliana completará a corrida de São Silvestre em: A 2h40min. b 3h00min. C 2h15min. d 2h30min. e 1h52min. 17 Enem 2012 Uma empresa de transportes precisa efetuar a entrega de uma encomenda o mais breve possível. Para tanto, a equipe de logística analisa o trajeto desde a empresa até o local de entrega. Ela verifica que o trajeto apresenta dois trechos de dis- tâncias diferentes e velocidades máximas permitidas diferentes. No primeiro trecho, a velocidade é máxima permitida é de 80 km/h e a distância percorrida é de 80 km. No segundo trecho, cujo comprimento vale 60 km, a velocidade máxima permitida é de 120 km/h. Supondo que as condições de trânsito sejam favoráveis para que o veículo da empresa ande continuamente na velocidade máxima permitida, qual será o tempo ne- cessário, em horas, para a realização da entrega? A 0,7 b 1,4 C 1,5 d 2,0 e 3,0 18 Fuvest Um carteiro, ao fazer sua entrega, caminha através de uma rua retilínea, descrevendo a trajetó- ria indicada, com velocidade média de 30 m/min. Os segmentos formam com a rua triângulos equiláteros de 20 m de lado. A B a) Quantos metros o carteiro caminhou desde o ponto A até o ponto B? ) Quanto tempo ele levou para ir de A até B? 19 UFJF 2020 Uma viagem de ônibus entre Juiz de Fora e o Rio de Janeiro normalmente é realizada com velo- cidade média de 60 km/h e tem duração de 3 horas, entre suas respectivas rodoviárias. Uma estudante fez esta viagem de ônibus, e relatou que, após 2 horas do início da viagem, devido a obras na pista, o ônibus ficou parado por 30 minutos. Depois disso, a pista foi liberada e o ônibus seguiu sua viagem, mas, devido ao engarrafamento na entrada da cidade do Rio de Janeiro até a rodoviária, a estudante demorou mais 2 horas. Qual foi a velocidade média do ônibus na via- gem relatada pela estudante? A 60 km/h b 72 km/h C 45 km/h d 40 km/h e 36 km/h 20 Cesgranrio Você faz determinado percurso em 2 horas, de automóvel, se a sua velocidade média for 75 km/h. Se você fizesse essa viagem a uma velocidade média de 100 km/h, você ganharia: A 75 min b 35 min C 50 min d 30 min e 25 min 21 UFRJ Dois motoristas, A e B, que desejam atraves- sar o túnel Rebouças, chegam simultaneamente ao mesmo ponto da pista que contorna a Lagoa Rodrigo de Freitas e optam por caminhos diferentes, como mostra a figura: Túnel A B Lagoa Rodrigo de Freitas O motorista A escolhe o caminho mais curto, porém mais engarrafado, percorrendo a distância de 1,0 km até a en- trada do túnel com uma velocidade média de 10 km/h. O motorista B escolhe o caminho mais longo, porém mais livre, percorrendo a distância de 7,0 km até a en- trada do túnel com uma velocidade média de 60 km/h. Qual deles chega primeiro à entrada do Rebouças? 22 Fuvest Dirigindo-se a uma cidade próxima, por uma autoestrada plana, um motorista estima seu tempo de viagem, considerando que consiga manter uma veloci- dade média de 90 km/h. Ao ser surpreendido pela chu- va, 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 via- gem, com relação à estimativa inicial, em: A 5 minutos. b 7,5 minutos. C 10 minutos. d 15 minutos. e 30 minutos. 23 Esal Numa prova de rali, os concorrentes são obrigados a cumprir em 30 minutos um percurso de 40 km, para não perderem pontos. No marco zero do percurso, um concorrente tem seu veículo avariado, perdendo 10 mi- nutos no reparo. Qual a velocidade média mínima para que esse concorrente não perca ponto?