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APOSTILA DE FÍSICA DO SUPER COLEGIAL 1. A velocidade de um veículo em movimento uniformemente variado varia com o tempo segundo a função V = 21 – 3 t. Sabendo-se que as unidades usadas são do Sistema Internacional, assinale as alternativas corretas: I. A velocidade inicial do móvel vale 21m/s. II. A aceleração do móvel vale 3m/s2. III. O móvel inverte o sentido do movimento em t=7s. IV. A característica inicial apresentada pelo móvel é de um movimento progressivo, mas retardado. V. Certamente o módulo da velocidade aumenta no decorrer do tempo. VI. A função apresentada denota uma frenagem no veículo. a) Todas as afirmações são corretas. b) I, III, IV e VI são corretas. c) II, III, IV e V são corretas. d) Apenas II é correta. e) Apenas VI é correta. 2. Um móvel inicialmente em repouso é sujeito à aceleração constante de 5m/s2. Determine que distância o móvel percorre até atingir a velocidade de 10m/s. 3. (UFRN) um trem corre a uma velocidade de 20m/s quando o maquinista vê um obstáculo 50m a sua frente. A desaceleração mínima que deve ser dada ao trem para que não haja choque é de: 4. Um veículo parte do repouso com aceleração constante e igual a 2m/s2. O valor do seu deslocamento no oitavo segundo de movimento, em metros, é igual a: a)64m b)49m c)16m d)15m e)1m EXERCÍCIOS DE TREINAMENTO 1. No instante t1 = 5s, a velocidade de um automóvel é v1 = 20 m/s. A partir daí ele breca e, no instante t2 = 10s, sua velocidade é v2 = 10m/s. Sua aceleração média é (A) 22m/ s (B) 25m/ s (C) 26m/ s (D) 27m/ s (E) 28m/ s 2. Um móvel apresenta movimento cuja velocidade obedece à seguinte função horária: V = -10+4t (S.I.). Podemos afirmar: (A) 0V = -10m/s e a = 4m/s (B) 0V = 4m/s e a = 10m/s (C) 0V = 0m/s e a = 6m/s (D) 0V = 6m/s e a = 0 (E) 0V = -14m/s e a = 0 3. Um ponto material em movimento adquire velocidade que obedece à expressão V = 10 - 2t (S.I.). O instante em que o móvel inverte o sentido do movimento (A) 10s (B) 8s (C) 6s (D) 5s (E) 4s 4. Um veículo parte do repouso em movimento com a aceleração constante igual a 22m/ s . Pode-se dizer que sua velocidade, após 3 segundos, vale (A) 9m/s (B) 8m/s (C) 7m/s (D) 6m/s (E) 5m/s 5. A equação horária de um movimento retilíneo uniformemente acelerado é 245 tts (S.I.). A aceleração do movimento é (A) 28m/ s (B) 25m/ s (C) 24m/ s (D) 22m/ s (E) zero 6. Uma partícula está em movimento, obedecendo à equação horária: 2s = 6 - 5t + t (S.I.). A partícula passa pela origem no(s) instante(s): (A) 2s e 6s. (B) 2s e 5s. (C) 2s e 3s. (D) 3s e 5s. (E) 3s e 6s. 7. A função horária das posições de um móvel em movimento é 2221 tts (S.I.) I- 200 /4a;/1,21 smsmvmS II- No instante 6s sua posição é de 57m; III- a velocidade do móvel no instante 8s é 33m/s. Podemos afirmar: (A) apenas I está correta. (B) apenas I e II estão corretas. (C) I, II e III estão corretas. (D) apenas II e III estão corretas. (E) apenas III está errada. 8. Um móvel parte do repouso com aceleração constante de 2,0 2m/ s em uma trajetória retilínea. Após 20s começa a frear uniformemente, até parar a 500m do ponto de partida. Em valor absoluto, a aceleração de frenagem foi: (A) 21,0m/s (B) 21,6m/s (C) 22,0m/s (D) 24,0m/s (E) 28,0m/s 9.Um trem corre a uma velocidade de 20m/s quando o maquinista vê um obstáculo 50m a sua frente. A desaceleração mínima que deve ser dada ao trem para que não haja choque é de: (A) 24,0m/s (B) 22,0m/s (C) 21,0m/s (D) 20,5m/ s (E) zero. 10. A figura a seguir representa o gráfico velocidade x tempo do movimento de um móvel cuja aceleração, em 2m/ s , é de: (A) 2. (B) 5. (C) 6. (D) 10. (E) 20. 11. Analisando o gráfico (velocidade x tempo), podemos afirmar que sua velocidade média no intervalo de 0 a 10s e, em m/s, de: (A) 0. (B) 2. (C) 4. (D) 6. (E) 8. 12. No diagrama está representada a posição em função do tempo (parábola) de um móvel. Determine a velocidade inicial 0V e a aceleração: 0V (m/s) a( 2m/ s ) (A) 5,0 -1,25 (B) 2,5 -1,25 (C) 5,0 -0,75 (D) 5,0 -1,50 (E) 2,5 -2,00 t(s)0 4 x(m) 10 8 t(s)0 5 v(m/s) 8 10 t(s)0 10 5 v(m/s) 40 O gráfico a seguir representa um movimento retilíneo de aceleração constante. S(m) é a posição em metros e t(s) é o tempo em segundos. Informações para as três questões que se seguem. 13. Podemos afirmar que aceleração do movimento é: (A) 20m/ s . (B) 20,5m/ s . (C) 21,0m/ s . (D) 21,5m/ s . (E) 22,0m/ s . 14. A velocidade do móvel no instante 1 segundo é (A) 20m/ s . (B) 20,5m/ s . (C) 21,0m/ s . (D) 21,5m/ s . (E) 22,0m/ s . t(s) 0 1 S(m) 0,5 2,0 2 15. O deslocamento do corpo após o tempo de 2 segundos é (A) 0m . (B) 0,5m . (C) 1,0m . (D) 1,5m . (E) 2,0m . GABARITO DOS EXERCÍCIOS DE TREINAMENTO 1.a 2.a 3.d 4.d 5.a 6.c 7.c 8.e 9.a 10.c 11.d 12.a 13.c 14.c 15.e EXERCÍCIOS DE APROFUNDAMENTO 1. (UESB) um corpo, partindo do repouso, desce sobre um plano inclinado com uma aceleração constante. Se o corpo percorre 18,0m em 3s, então esse corpo atinge uma velocidade igual a 72,0km/h após um intervalo de tempo igual, em s, a 01) 2,0 02) 3,0 03) 4,0 04) 5,0 05) 6,0 .2. Um automóvel parte do repouso e é submetido à aceleração constante de 5m/s, durante 4 segundos. Determine a desaceleração a que deve ser submetido, a partir desse instante, para voltar ao repouso a uma distância de 140m da posição inicial. Texto: Um ônibus parte do repouso e acelera a 21,2m/ s durante 10 seg e atinge uma certa velocidade V que é mantida constante nos 30 segundos que se seguem. Os freios são então acionados e o ônibus desacelera uniformemente até parar, nos 20 segundos seguintes. Informações para as quatro questões que seguem: 3. Qual o valor de V? (A) 1,2m/s (B) 0,12m/s2 (C) 6m/s (D) 12m/s (E) 120m/s 4. Qual o deslocamento nos 10 segundos iniciais? (A) 12m (B) 24m (C) 60m (D) 40m (E) 100m 5.Qual o deslocamento durante os 20segundos em que os freios são aplicados? (A) 80m (B) 100m (C) 110m (D) 120m (E) 240m 6. Qual a velocidade média desenvolvida pelo ônibus em todo o percurso? (A) 3m/s (B) 6m/s (C) 9m/s (D) 12m/s (E) 15m/s 7. Uma nave espacial, livre, move-se com uma aceleração de 10m/s². (A) Se ela parte do repouso, quanto tempo levará para alcançar a velocidade da luz? (B) Que distância percorrerá até alcançar esta velocidade? 8. O núcleo de um átomo de Hélio (partícula Alfa) passa através de um tubo reto e oco, de 2,0m de comprimento, que faz parte de um acelerador de partículas: (A) Supondo que sua aceleração seja constante, quanto tempo a partícula leva para atravessar o tubo, se penetra nele com uma velocidade de 1000m/s e o abandona com 9000m/s?(B) Qual é a aceleração da partícula neste intervalo? 9. Um ponto percorre uma reta passando pelos pontos A, B, C e D. Sabendo que: no ponto A a sua velocidade é nula; de A para B gasta 8 segundos com aceleração constante de 15m/s2 ; de B e C gasta 6 segundos com aceleração nula; de C e D a aceleração é de -20m/s2 e no ponto D ele para. (A) Calcule a velocidade no ponto B. (B) Quanto tempo gasta para ir de C a D? (C) Qual a distância AD? (D) Calcule a velocidade média no percurso AD. 10. Numa pista de prova para carros, há dois marcos que distam de 42m. Um carro que mantém a aceleração constante de 23m/ s leva 2 segundos para percorrer a distância entre dois marcos. (A) A que distância da linha de partida se encontra o primeiro marco? (B) Com que velocidade o carro passa pelo segundo marco? (C) Qual o tempo decorrido desde que o carro arranca até o instante em que passa pelo segundo marco? GABARITO DOS EXERCÍCIOS DE APROFUNDAMENTO 1. 04 2. 22m/ s 3. D 4. C 5. D 6. C 7. a) 73x10 seg b) 154,5x10 m 8. a) 44x10 seg b) 7 22x10 m/ s 9. a) 120m/s b) 6seg c) 1560m d) 78m/s 10. a)54m b)24m/s c)8seg EXERCÍCIOS ESPECIAIS 1. Um trem de 120m de comprimento possui velocidade de 20m/s. Esse trem, ao iniciar a travessia de uma ponte, freia uniformemente, saindo completamente da mesma, 10s após, com velocidade de 10m/s. Qual o comprimento da ponte? 2. Um automóvel está se movendo numa estrada retilínea, com velocidade constante de 30m/s, a uma distância atrás de um caminhão, que está a uma velocidade constante de 54Km/h. Quando o automóvel se encontra a 18m do caminhão, aciona os freios, imprimindo uma desaceleração de 6m/s2. Com base nesses dados, calcule a velocidade relativa com que o automóvel irá colidir com a traseira do caminhão (se colidir). 3. Um móvel descreve um MUV sobre uma reta, variando seu espaço segundo o gráfico apresentado. Determine: a) a velocidade inicial. b) a aceleração do móvel. 4. Partindo do repouso, um automóvel acelera uniformemente durante um intervalo de tempo t, percorrendo 2Km. Depois segue, durante um intervalo de tempo t, com movimento uniforme e, finalmente, freia com aceleração constante, durante um intervalo de tempo 1/2 t até parar. Qual foi, em quilômetro, a distância total percorrida? 5. (MAUÁ-SP) Por questões de segurança, uma composição do metrô não deve ultrapassar os seguintes máximos. velocidade = 20m/s aceleração = 4,0m/s2 frenagem = 2,0m/s2 Determine o menor tempo em que a composição leva para partir de uma estação e parar em outra distante entre si 4,00Km. 6. (FEI-SP) Um móvel parte de um certo ponto com um movimento que obedece à seguinte lei horária: S = 4t2, válida no S.I.; S é a abscissa do móvel e t, o tempo. Um segundo depois, parte um outro móvel do mesmo ponto do primeiro com movimento uniforme e seguindo a mesma trajetória. Qual a menor velocidade que deverá ter esse segundo móvel a fim de encontrar o primeiro? S(m) 10 0 2 4 7. Numa travessia Salvador-Bom Despacho um ferry-boat parte do repouso com máquinas adiante e acelera uniformemente durante 10min até atingir a velocidade de 5m/s. Essa velocidade se mantém constante durante 30 minutos, findos os quais são invertidas as máquinas, desacelerando uniformemente e parando após 600s com máquinas a ré. Determine, em quilômetros, a distância total percorrida pelo ferry-boat. GABARITO DOS EXERCÍCIOS ESPECIAIS 1. 30m 2. 3m/s 3. a)-10m/s b) 5m/s2 4. 07 5. 207,5s 6. 16m/s 7. 12km