Lista Cinematica 2017 - exercícios cinemática PDF

Preview

Summary

exercícios cinemática...

Description

Prof. Alex Vieira - Cinemática - 2017 1. (Ufrgs) Pedro e Paulo diariamente usam bicicletas para ir ao colégio. O gráfico abaixo mostra como ambos percorreram as distâncias até o colégio, em função do tempo, em certo dia.

Com base afirmações.

no

gráfico,

considere

as

seguintes

I. A velocidade média desenvolvida por Pedro foi maior do que a desenvolvida por Paulo. II. A máxima velocidade foi desenvolvida por Paulo. III. Ambos estiveram parados pelo mesmo intervalo de tempo, durante seus percursos. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 2. (Pucrs) Analise o gráfico abaixo. Ele representa as posições x em função do tempo t de uma partícula que está em movimento, em relação a um referencial inercial, sobre uma trajetória retilínea. A aceleração medida para ela permanece constante durante todo o trecho do movimento.

b) No instante t1, a partícula muda o sentido do seu movimento. c) No instante t1, a partícula está em repouso em relação ao referencial. d) O módulo da velocidade medida para a partícula diminui durante todo o intervalo de tempo. e) O módulo da velocidade medida para a partícula aumenta durante todo o intervalo de tempo. 3. (Enem) Dois veículos que trafegam com velocidade constante em uma estrada, na mesma direção e sentido, devem manter entre si uma distância mínima. Isso porque o movimento de um veículo, até que ele pare totalmente, ocorre em duas etapas, a partir do momento em que o motorista detecta um problema que exige uma freada brusca. A primeira etapa é associada à distância que o veículo percorre entre o intervalo de tempo da detecção do problema e o acionamento dos freios. Já a segunda se relaciona com a distância que o automóvel percorre enquanto os freios agem com desaceleração constante. Considerando a situação descrita, qual esboço gráfico representa a velocidade do automóvel em relação à distância percorrida até parar totalmente?

a)

b)

c)

d)

Considerando o intervalo de tempo entre 0 e t2, qual das afirmações abaixo está correta? a) A partícula partiu de uma posição inicial positiva.

e) 4. (Enem) A invenção e o acoplamento entre engrenagens revolucionaram a ciência na época e propiciaram a invenção de várias tecnologias, como os Página 1 de 9

Prof. Alex Vieira - Cinemática - 2017 relógios. Ao construir um pequeno cronômetro, um relojoeiro usa o sistema de engrenagens mostrado. De acordo com a figura, um motor é ligado ao eixo e movimenta as engrenagens fazendo o ponteiro girar. A frequência do motor é de 18 rpm, e o número de dentes das engrenagens está apresentado no quadro. Engrenagem

Dentes

b) c) d)

A

24

B

72

e)

C

36

D

108

6. (Ufrgs) Na figura abaixo, está representada a trajetória de um projétil lançado no campo gravitacional terrestre, com inclinação  em relação ao solo. A velocidade de lançamento é v 0  v 0x  v 0y, e v 0y são, respectivamente, as onde v 0x componentes horizontal e vertical da velocidade v 0.

A frequência de giro do ponteiro, em rpm, é a) 1. b) 2. c) 4. d) 81. e) 162. 5. (Ufrgs) A figura abaixo representa um móvel m que descreve um movimento circular uniforme de raio R, no sentido horário, com velocidade de módulo V.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Considerando a energia potencial gravitacional igual a zero no solo e desprezando a resistência do ar, as energias cinética e potencial do projétil, no ponto mais alto da trajetória, valem, respectivamente, __________ e __________. 2 a) zero  mv 0 2 2

b) zero  mv 0x 2 c) mv02 2  mv0y 2 2 d) mv0x 2 2  mv0y 2 2 e) mv0y 2 2  mv0x 2 2

Assinale a alternativa que melhor representa, V e respectivamente, os vetores velocidade aceleração a do móvel quando passa pelo ponto I, assinalado na figura. a)

7. (Ufrgs) Em 2014, comemoraram-se os 50 anos do início da operação de trens de alta velocidade no Japão, os chamados trens-bala. Considere que um desses trens desloca-se com uma velocidade constante de 360 km / h sobre trilhos horizontais. Em um trilho paralelo, outro trem deslocase também com velocidade constante de 360km / h, porém em sentido contrário. Página 2 de 9

Prof. Alex Vieira - Cinemática - 2017 Nesse caso, o módulo da velocidade relativa dos trens, em m / s. é Igual a a) 50. b) 100. c) 200. d) 360. e) 720. 8. (Ufrgs) Trens MAGLEV, que têm como princípio de funcionamento a suspensão eletromagnética, entrarão em operação comercial no Japão, nos próximos anos. Eles podem atingir velocidades superiores a 550km / h. Considere que um trem, partindo do repouso e movendo-se sobre um trilho retilíneo, é uniformemente acelerado durante 2,5 minutos até 540km / h. atingir 2

Nessas condições, a aceleração do trem, em m / s , é a) 0,1. b) 1. c) 60. d) 150. e) 216.

mesmas condições de arremesso, quando submetidos à mesma força aplicada. Sabe-se que a constante elástica k d (do estilingue mais “duro”) é o dobro da constante elástica k m (do estilingue mais “mole”). Dd

, referentes aos Dm estilingues com borrachas “dura” e “mole”, respectivamente, é igual a 1 a) . 4 1 b) . 2 c) 1. d) 2. e) 4.

A razão entre os alcances

11. (Ufrgs) Em uma região onde a aceleração da gravidade tem módulo constante, um projétil é disparado a partir do solo, em uma direção que faz um ângulo α com a direção horizontal, conforme representado na figura abaixo.

9. (Pucrs) Considere o gráfico abaixo, que representa a velocidade de um corpo em movimento retilíneo em função do tempo, e as afirmativas que seguem.

Assinale a opção que, desconsiderando a resistência do ar, indica os gráficos que melhor representam, respectivamente, o comportamento da componente horizontal e o da componente vertical, da velocidade do projétil, em função do tempo.

I. A aceleração do móvel é de 1,0 m / s 2. II. A distância percorrida nos 10 s é de 50 m. III. A velocidade varia uniformemente, e o móvel percorre 10 m a cada segundo. IV. A aceleração é constante, e a velocidade aumenta 10 m / s a cada segundo. São verdadeiras apenas as afirmativas a) I e II. b) I e III. c) II e IV. d) I, III e IV. e) II, III e IV. 10. (Enem) Um garoto foi à loja comprar um estilingue e encontrou dois modelos: um com borracha mais “dura” e outro com borracha mais “mole”. O garoto concluiu que o mais adequado seria o que proporcionasse maior alcance horizontal, D, para as

a) I e V. b) II e V. c) II e III. d) IV e V. e) V e II. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

Para responder à(s) questão(ões), considere as afirmativas referentes à figura e ao texto abaixo. Página 3 de 9

Prof. Alex Vieira - Cinemática - 2017

Na figura acima, está representada uma pista sem atrito, em um local onde a aceleração da gravidade é constante. Os trechos T1, T2 e T3 são retilíneos. A inclinação de T1 é maior do que a inclinação de T3, e o trecho T2 é horizontal. Um corpo é abandonado do repouso, a partir da posição A.

12. (Pucrs) Com base nessas informações, afirma-se: I. O movimento do corpo, no trecho T1, é uniforme. II. No trecho T3, o corpo está em movimento com aceleração diferente de zero. III. No trecho T2, a velocidade e a aceleração do corpo têm a mesma direção e o mesmo sentido. Está/Estão correta(s) a(s) afirmativa(s) a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 13. (Pucrs) Muitos acidentes acontecem nas estradas porque o motorista não consegue frear seu carro antes de colidir com o que está à sua frente. Analisando as características técnicas, fornecidas por uma revista especializada, encontra-se a informação de que um determinado carro consegue diminuir sua velocidade, em média, 5,0 m / s a cada segundo. Se a velocidade inicial desse carro for 90,0 km / h

(25,0 m / s), a distância necessária para ele conseguir parar será de, aproximadamente, a) 18,5 m b) 25,0 m c) 31,5 m d) 45,0 m e) 62,5 m 14. (Enem) Um professor utiliza essa história em quadrinhos para discutir com os estudantes o movimento de satélites. Nesse sentido, pede a eles que analisem o movimento do coelhinho, considerando o módulo da velocidade constante.

Desprezando a existência de forças dissipativas, o vetor aceleração tangencial do coelhinho, no terceiro quadrinho, é a) nulo. b) paralelo à sua velocidade linear e no mesmo sentido. c) paralelo à sua velocidade linear e no sentido oposto. d) perpendicular à sua velocidade linear e dirigido para o centro da Terra. e) perpendicular à sua velocidade linear e dirigido para fora da superfície da Terra. 15. (Ufrgs) Cada um dos gráficos abaixo representa a posição em função do tempo para um movimento unidimensional (as partes curvas devem ser consideradas como segmentos de parábolas).

Página 4 de 9

Prof. Alex Vieira - Cinemática - 2017 No conjunto de gráficos a seguir, está representada a velocidade em função do tempo para seis situações distintas.

Considerando que as divisões nos eixos dos tempos são iguais em todos os gráficos, assinale a alternativa que combina corretamente os gráficos que descrevem, por pares, o mesmo movimento. a) 1(c) – 2(d) – 3(b). b) 1(e) – 2(f) – 3(a). c) 1(a) – 2(d) – 3(e). d) 1(c) – 2(f) – 3(d). e) 1(e) – 2(d) – 3(b). 16. (Ufrgs) A figura apresenta esquematicamente o sistema de transmissão de uma bicicleta convencional.

Na bicicleta, a coroa A conecta-se à catraca B através da correia P. Por sua vez, B é ligada à roda traseira R, girando com ela quando o ciclista está pedalando. Nesta situação, supondo que a bicicleta se move sem deslizar, as magnitudes das velocidades angulares, ω A, ω B e ω R, são tais que a) ωA  ωB  ωR. b) ωA  ωB  ωR. c) ωA  ωB  ωR. d) ωA  ωB  ωR. e) ωA  ωB  ωR. 17. (Enem) Para serrar ossos e carnes congeladas, um açougueiro utiliza uma serra de fita que possui três polias e um motor. O equipamento pode ser montado de duas formas diferentes, P e Q. Por questão de segurança, é necessário que a serra possua menor velocidade linear.

Por qual montagem o açougueiro deve optar e qual a justificativa desta opção? a) Q, pois as polias 1 e 3 giram com velocidades lineares iguais em pontos periféricos e a que tiver maior raio terá menor frequência. b) Q, pois as polias 1 e 3 giram com frequências iguais e a que tiver maior raio terá menor velocidade linear em um ponto periférico. c) P, pois as polias 2 e 3 giram com frequências diferentes e a que tiver maior raio terá menor velocidade linear em um ponto periférico. d) P, pois as polias 1 e 2 giram com diferentes velocidades lineares em pontos periféricos e a que tiver menor raio terá maior frequência. e) Q, pois as polias 2 e 3 giram com diferentes velocidades lineares em pontos periféricos e a que tiver maior raio terá menor frequência. TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES:

Um automóvel desloca-se por uma estrada retilínea plana e horizontal, com velocidade constante de módulo v.

18. (Ufrgs) Após algum tempo, os freios são acionados e o automóvel percorre uma distância d com as rodas travadas até parar. Desconsiderando o atrito com o ar, podemos afirmar corretamente que, se a velocidade inicial do automóvel fosse duas vezes maior, a distância percorrida seria a) d/4. b) d/2. c) d. d) 2d. e) 4d. 19. (Ufrgs) Em certo momento, o automóvel alcança um longo caminhão. A oportunidade de ultrapassagem surge e o automóvel é acelerado uniformemente até que fique completamente à frente do caminhão. Nesse instante, o motorista "alivia o pé" e o automóvel reduz a velocidade uniformemente até voltar à velocidade inicial v. A figura abaixo apresenta cinco gráficos de distância (d)  tempo (t). Em cada um deles, está assinalado o intervalo de tempo Δt  em que houve variação de velocidade. Escolha qual dos gráficos melhor reproduz a situação descrita acima.

Página 5 de 9

Prof. Alex Vieira - Cinemática - 2017 e) 3,0 21. (Ufrgs) A figura a seguir apresenta, em dois instantes, as velocidades v 1 e v2 de um automóvel que, em um plano horizontal, se desloca numa pista circular. a)

b)

c)

d)

Com base nos dados da figura, e sabendo-se que os módulos dessas velocidades são tais que v 1>v2 é correto afirmar que a) a componente centrípeta da aceleração é diferente de zero. b) a componente tangencial da aceleração apresenta a mesma direção e o mesmo sentido da velocidade. c) o movimento do automóvel é circular uniforme. d) o movimento do automóvel é uniformemente acelerado. e) os vetores velocidade e aceleração são perpendiculares entre si. 22. (Enem) 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?

e) 20. (Enem) 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 da entrega. Ela verifica que o trajeto apresenta dois trechos de distâncias diferentes e velocidades máximas permitidas diferentes. No primeiro trecho, a velocidade máxima permitida é de 80 km/h e a distância a ser percorrida é de 80 km. No segundo trecho, cujo comprimento vale 60 km, a velocidade máxima permitida é 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 necessário, em horas, para a realização da entrega? a) 0,7 b) 1,4 c) 1,5 d) 2,0

a)

b)

c)

Página 6 de 9

Prof. Alex Vieira - Cinemática - 2017

d)

e) TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 3 QUESTÕES:

O tempo de reação tR de um condutor de um automóvel é definido como o intervalo de tempo decorrido entre o instante em que o condutor se depara com urna situação de perigo e o instante em que ele aciona os freios. (Considere dR e dF, respectivamente, as distâncias percorridas pelo veículo durante o tempo de reação e de frenagem; e dT, a distância total percorrida. Então, dT = dR + dF). Um automóvel trafega com velocidade constante de módulo v = 54,0 km/h em uma pista horizontal. Em dado instante, o condutor visualiza uma situação de perigo, e seu tempo de reação a essa situação é de 4/5 s, como ilustrado na sequência de figuras a seguir.

23. (Ufrgs) Considerando-se que a velocidade do automóvel permaneceu inalterada durante o tempo de reação tR, é correto afirmar que a distância dR é de a) 3,0 m. b) 12,0 m. c) 43,2 m. d) 60,0 m. e) 67,5 m. 24. (Ufrgs) Em comparação com as distâncias dR e dF, já calculadas, e lembrando que dT = dR + dF, considere as seguintes afirmações sobre as distâncias percorridas pelo automóvel, agora com o dobro da velocidade inicial, isto é, 108 km/h. I. A distância percorrida pelo automóvel durante o tempo de reação do condutor é de 2dR. II. A distância percorrida pelo automóvel durante a frenagem é de 2dF. III. A distância total percorrida pelo automóvel é de 2dT. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e II. d) Apenas I e III. e) I, II e III.

Página 7 de 9

Prof. Alex Vieira - Cinemática - 2017 25. (Ufrgs) Ao reagir à situação de perigo iminente, o motorista aciona os freios, e a velocidade do automóvel passa a diminuir gradativamente, com 2 aceleração constante de módulo 7,5 m/s . Nessas condições, é correto afirmar que a distância dF é de a) 2,0 m. b) 6,0 m. c) 15,0 m. d) 24,0 m. e) 30,0 m. 26. (Enem) Para medir o tempo de reação de uma pessoa, pode-se realizar a seguinte experiência: I. Mantenha uma régua (com cerca de 30 cm) suspensa verticalmente, segurando-a pela extremidade superior, de modo que o zero da régua esteja situado na extremidade inferior. II. A pessoa deve colocar os dedos de sua mão, em forma de pinça, próximos do zero da régua, sem tocá-la. III. Sem aviso prévio, a pessoa que estiver segurando a régua deve soltá-la. A outra pessoa deve procurar segurá-la o mais rapidamente possível e observar a posição onde conseguiu segurar a régua, isto é, a distância que ela percorre durante a queda. O quadro seguinte mostra a posição em que três pessoas conseguiram segurar a régua e os respectivos tempos de reação. Distância percorrida pela régua durante a queda (metro) 0,30 0,15 0,10

Tempo de reação (segundo) 0,24 0,17 0,14

Disponível em: http://br.geocities.com. Acesso em: 1 fev. 2009. A distância percorrida pela régua aumenta mais rapidamente que o tempo de reação porque a a) energia mecânica da régua aumenta, o que a faz cair mais rápido. b) resistência do ar aumenta, o que faz a régua cair com menor velocidade. c) aceleração de queda da régua varia, o que provoca um movimento acelerado. d) força peso da régua tem valor constante, o que gera um movimento acelerado. e) velocidade da régua é constante, o que provoca uma passagem linear de tempo. 27. (Ufrgs) Um satélite geoestacionário está em órbita circular com raio de aproximadamente 42.000 km em relação ao centro da Terra. Sobre esta situação, são feitas as seguintes afirmações. (Considere o período de rotação da Terra em torno de seu próprio eixo igual a 24h.)

Sobre esta situação, são feitas as seguintes afirmações. I. O período de revolução do satélite é de 24h. II. O trabalho realizado pela Terra sobre o satélite é nulo. III. O módulo da velocidade do satélite é constante e vale 3500ð km/h. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES:

Um objeto é lançado da superfície da Terra verticalmente para cima e atinge a altura de 7,2 m. (Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m / s 2 e despreze a resistência do ar.)

28. (Ufrgs) Qual é o módulo da velocidade com que o objeto foi lançado? a) 144 m/s b) 72 m/s. c) 14,4 m/s. d) 12 m/s. e) 1,2 m/s 29. (Ufrgs) Sobre o movimento do objeto, são feitas as seguintes afirmações. I. Durante a subida, os vetores velocidade e aceleração têm sentidos opostos. II. No ponto mais alto da trajetória, os vetores velocidade e aceleração são nulos. III. Durante a descida, os vetores velocidade e aceleração têm mesmo sentido. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e II. d) Apenas I e III. e) Apenas II e III. 30. (Ufrgs) Levando-se em conta unicamente o movimento de rotação da Terra em torno de seu eixo imaginário, qual é aproximadamente a velocidade tangencial de um ponto na superfície da Terra, localizado sobre o equador terrestre? (Considere π =3,14; raio da Terra RT = 6.000 km.) a) 440 km/h. b) 800 km/h. c) 880 km/h. d) 1.600 km/h. e) 3.200 km/h.

Página 8 de 9

Prof. Alex Vieira - Cinemática - 2017 31. (Pucrs) O acoplamento de engrenagens por correia C, como o que é encontrado nas bicicletas, pode ser esquematicamente representado por:

1,2x10 m d) 1,2x10 m 1,4x10 m, na direção da reta OC . e) 2,4x10 m 1,2x10 m, na direção da reta OC . 33. (Ufrgs) Observe o gráfico a seguir, que mostra a velocidade instantânea V em função do tempo t de um móvel que se desloca em uma trajetória retilínea. Neste gráfico, I, II e III identificam, respectivamente, os intervalos de tempo de 0s a 4s, de 4s a 6s e de 6s a 14s.

Considerando-se que a correia em movimento não deslize em relação às rodas A e B, enquanto elas giram, é correto afirmar que a) a velocidade angular das duas rodas é a mesma. b) o módulo da aceleração centrípeta dos pon...