CENTRO EDUCACIONAL CHARLES DARWIN NOME: TURMA: PROFESSOR: G:\2014\Pedagógico\Documentos\Exercicios\Est_Comp_Rec_Parcial\1ª Série\Física.

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1 NOME: TURMA: PROFESSOR: 1

2 INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MOVIMENTOS Movimento: Um corpo está em movimento quando a posição entre este corpo e um referencial varia com o tempo. Este é um conceito relativo, pois depende de um referencial. Repouso: Quando a posição entre um corpo e um referencial não variar no decorrer do tempo, dizemos que o corpo está em repouso. Este também é um conceito relativo. Trajetória: Chamamos de trajetória, a linha determinada pelas diversas posições que um corpo ocupa no decorrer do tempo. Ponto material: Um corpo é chamado de ponto material ou partícula, quando suas dimensões são desprezíveis no fenômeno estudado. Exemplo: Um carro em movimento na rodovia Rio- Bahia; Um navio no oceano. Corpo extenso: Chamamos de corpo extenso, o corpo cujas dimensões não podem ser desprezadas no fenômeno em estudo. Exemplo: Um TREM ATRAVESSANDO UMA PONTE. VELOCIDADE MÉDIA (escalar ou vetorial) (Vm) v m S t S... variação de espaço (escalar ou vetorial). t... Variação de tempo. S e S 0... Posição final e posição inicial. t e t 0... Instante final e instante inicial. UNIDADE DE MEDIDA (no S.I.): m/s OBS: No caso da velocidade VETORIAL média, devemos tomar como base o DESLOCAMENTO VETORIAL. MOVIMENTO UNIFORME DEFINIÇÃO: Um corpo realiza um movimento uniforme quando percorre espaços iguais em tempos iguais, ou seja, se movimenta com velocidade constante. FUNÇÃO HORÁRIA TIPOS DE MOVIMENTO: Movimento Progressivo: Um movimento é considerado progressivo quando o deslocamento é no sentido positivo da trajetória e sua velocidade assume valor positivo. Movimento Retrógrado: Um movimento é dito regressivo (ou retrógrado) quando o deslocamento é no sentido negativo da trajetória e sua velocidade assume valor negativo. MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO e QUEDA LIVRE e LANÇAMENTO VERTICAL DEFINIÇÃO: Chamamos de MOVIMENTO UNIFORMEMENTE VARIADO (MUV), o movimento em que a velocidade escalar de um móvel é variável e a aceleração escalar é constante e não nula. ACELERAÇÃO ESCALAR (a): A aceleração escalar (a) é uma grandeza escalar que mede a variação da velocidade de um móvel no decorrer do tempo. No caso da queda livre e do lançamento vertical, essa aceleração é a própria aceleração da gravidade g. v v v a t t t v Velocidade final v 0 Velocidade inicial t Tempo decorrido t instante final t 0 instante inicial 0 0 UNIDADES DE MEDIDA DA ACELERAÇÃO: m/s (S.I) TIPOS DE MUV: Acelerado: é aquele onde a velocidade aumenta em módulo. A velocidade inicial e a aceleração apresentam sinais iguais. Retardado: neste movimento a velocidade diminui em módulo. A aceleração e a velocidade inicial apresentam sinais diferentes. FUNÇÕES HORÁRIAS: são funções que dependem do tempo Função horária da velocidade: v v a. t S S 0 Função horária da posição: a ou S v0. t. t a v. t t 0 0. Um corpo em M.U obedece a expressão: S = So + v. t EQUAÇÃO DE TORRICELLI: v 0 v. a. S 1

3 MOVIMENTO CIRCULAR UNIFORME Período (T): é o tempo necessário para um ciclo (ou volta) completo. t T n Frequência (f): é o número de ciclos ou voltas Efetuados por unidade de tempo. n f t OBS: onde: n é o número de voltas ou ciclos e Δt é o tempo total necessário para estes ciclos ou voltas acontecerem. S.R deslocamento linear = deslocamento angular. raio V.R velocidade linear= velocidade angular. raio Por Eixo ou centro comum Polia Menor = Polia Maior f Polia Menor = f Polia Maior T Polia Menor = T Polia Maior Por correia ou extremidade Polia Menor > Polia Maior f Polia Menor > f Polia Maior T Polia Menor < T Polia Maior V Polia Menor = V Polia Maior Exercícios: avaliações de Um móvel percorre a distância de 300m em 1 min. Qual o valor de sua velocidade escalar média?. Uma pessoa, andando normalmente, desenvolve uma velocidade média de 1 m/s. A distância, aproximadamente, que essa pessoa percorrerá, andando durante 15 minutos, será: a) Quinze metros. b) Cento e cinqüenta metros. c) Um quilômetro. d) Dez quilômetro. e) Noventa metros 3. Para atravessar um túnel de 1800m de comprimento, um trem de 400m de comprimento, com velocidade de 0m/s, gasta um tempo de: a) 10 s. b) 1 min. c) 00 s. d) 1 min 50 s. e) N.R.A. AS LEIS: V Polia Menor < V Polia Maior LEIS DE NEWTON e SUAS APLICAÇÕES INÉRCIA: se a força resultante é nula, dois estados são admitidos: o repouso ou o MRU. Nesse caso as acelerações centrípeta, tangencial e resultante são nulas. FORÇA: quando a força resultante não é nula, haverá aceleração. Quanto maior a força resultante, maior será a aceleração adquirida pelo corpo. UNIDADE DE FORÇA NO S.I.: newtons [N]. 4. Partindo do repouso, um avião percorre a pista com aceleração constante e atinge a velocidade de 360km/h em 5s. Qual o valor da aceleração, em m/s? a) 9,8 b) 7, c) 6,0 d) 4,0 e),0 5. Uma grande aeronave para transporte de passageiros precisa atingir a velocidade de 360 km/h para poder decolar. Supondo que essa aeronave desenvolva na pista uma aceleração constante de,5 m/s, qual é a distância mínima que ela necessita percorrer sobre a pista antes de decolar? AÇÃO e REAÇÃO: além da lei é importante saber que ação e reação atuam em corpos diferentes, portanto, não se anulam. Algumas Expressões: F = m. a P = m. g F elástica = k. x

4 6. Um corpo descreve um movimento regido pela função horária S= 0 t t, sendo S medido em metros e t medido em segundos. No instante t= 3 s, sua velocidade é, em m/s, de: a) 8 b) 14 c) 0 d) 4 e) Uma pedra, partindo do repouso, cai de uma altura de 0 m. Despreza-se a resistência do ar e adota-se g= 10 m/s. A velocidade da pedra ao atingir o solo e o tempo gasto na queda valem, respectivamente: a) v = 0 m/s e t = s. b) v = 0 m/s e t = 4 s. c) v = 10 m/s e t = s. d) v = 10 m/s e t = 4 s. 10. Um ponto situado na linha do equador efetua, no período de 4h, uma volta completa em torno do eixo de rotação terrestre. Considerando que esse ponto descreve uma circunferência de raio R igual a 6500 km, podemos afirmar que nessas 4 horas suas velocidades médias VETORIAL e ESCALAR valem, respectivamente: Se necessário, considere = 3. a) 0 e 0 b) 165 km/h e 165 m/s c) 0 e 165 m/s d) 0 e 165 km/h e) 165 km/h e O jato não tripulado mais rápido do mundo voa a velocidade constante de km/h. Calcule a distância percorrida em 90 segundos. 1. A velocidade de um carro de corrida aumenta de 18 Km/h para 16 Km/h em 6s. Determine a aceleração média desse carro. 8. Uma esfera de aço cai, a partir do repouso, em queda livre de uma altura de 80 m. Considerando g= 10 m/s, calcule seu tempo de queda. 13. Um móvel descreve um movimento que é traduzido pela equação: S = t, escrita em unidades do SI. a) escreva a posição inicial e a velocidade desse móvel; b) calcule o tempo necessário para que o mesmo passe pela origem das posições. 9. Um automóvel percorre um trecho saindo do ponto A e chegando ao ponto B em 9 segundos. Calcule: a) Os deslocamentos Escalares e Vetoriais; b) As Vm Escalares e Vetoriais. Considere = 3 L = 9m 14. Calcule o módulo do deslocamento vetorial entre os pontos A e B: 150 m B R= 9m L 1 = 1m r = 6m 65 m A B 6 m 43 m A 3

5 Exercícios: avaliações de 007. Avaliação Discursiva 1º Período (Algumas podem ter sido modificadas ou substituídas) 1. Considerando que, na primeira parte da viagem, o professor percorreu aproximadamente 6 km de Teixeira de Freitas a Itamarajú em 1 hora parando nessa cidade para lanchar por 0,5 h e, o trecho seguinte, entre Itamarajú e Eunápolis, percorreu 94 km em 90 minutos. Determine: a) a Velocidade Média na primeira parte da viagem; b) a Velocidade Média total entre Teixeira de Freitas e Eunápolis. 4. Complete as tabelas e escreva as equações correspondentes abaixo de acordo com o tipo de movimento: Uniforme (MU) ou Uniformemente Variado (MUV): Tabela 1: Equação: S = t (s) S (m) Tabela : Equação: V = t (s) V (m/s) O estudo dos movimentos pode ser feito pela análise de diversas informações, dentre elas citamos: enunciados, tabelas, gráficos, esquemas e EQUAÇÕES que traduzem o movimento em si. Da EQUAÇÃO S = t, escrita em unidades do Sistema Internacional (SI), pede-se: 5. Um carro, em MUV, parte da posição mostrada abaixo com velocidade de 36 km/h. Considerando uma aceleração de 1 m/s, calcule a posição (ou espaço) do móvel após 8 segundos. V o Referencial a) escreva a Posição Inicial e a Velocidade; b) o tempo para atingir a posição S= 0 (chamada de origem das posições). 0 S o = 30 m 6. Veja na tabela algumas Velocidades Médias já medidas pelo homem: 3. O Movimento Uniformemente Variado (MUV) ocorre com a velocidade variando uniformemente com o passar do tempo. Certo móvel descreve esse movimento e sua equação, com unidades do Sistema Internacional (SI), é: V = 0 4. t Para um tempo de 6 segundos, Assinale com X classificação do movimento quanto à velocidade e aceleração: Quanto a Velocidade: ( ) Progressivo ou ( ) Retrógrado Quanto a Aceleração: ( ) Acelerado ou ( ) Retardado Cavalo 7 km/h Pinguim Nadando 36 km/h Numa corrida maluca, Cavalo e Pingüim, fazer parte de uma equipe. Na primeira parte da corrida, o pingüim é encarregado de nadar por 0 segundos e na segunda parte o cavalo corre durante 80 segundos. Considerando as velocidades médias da tabela acima, calcule a velocidade média (TOTAL) dessa equipe para os 100 segundos de corrida em unidades do Sistema Internacional (SI). 4

6 Avaliação Objetiva 1º Período (Algumas podem ter sido modificadas ou substituídas) 7. Duas esferas de massas m 1 e m, com m 1 maior que m (m 1 > m ), são abandonadas, simultaneamente, de uma mesma altura. Sendo seus tempos de queda, respectivamente, t 1 e t. Considerando desprezível a resistência do ar, é correto afirmar que: a) t 1 > t b) t 1 < t c) t 1 t mas não se pode afirmar qual deles será maior d) t 1 = t e) t 1 t qualquer outra afirmação poderia ser afirmada se conhecêssemos seus formatos 8. Dois pontos materiais, A e B, estão sobre um mesmo referencial e possuem as seguintes Funções Horárias escritas em unidades do Sistema Internacional: S A = t S B = t A distância percorrida por B até o encontro vale: a) 100 m b) 600 m c) 1600 m d) 3000 m e) 000 m 9. A função horária da posição s de um móvel é dada por S = 0 + 4t 3t, com unidades do Sistema Internacional. Nesse mesmo sistema, a função horária da velocidade do móvel é a) V = 16 3t b) V = 6t c) V = 4 6t d) V = 4 3t e) V = 4 1,5t 11. Se a resistência do ar for nula e o módulo da aceleração da gravidade for de 10 m/s, uma gota de chuva, caindo de uma altura de 500 m, a partir do repouso, atingirá o solo com uma velocidade de módulo, em m/s, de: a) 0,1 b) 10 c) 100 d) 1000 e) Sobre uma ponte de comprimento desconhecido, um trem de 400m de comprimento viaja com uma velocidade constante de 144 km/h. Sabendo que o tempo necessário para atravessar por completo a ponte foi de 30s, a extensão dessa ponte é, em metros: a) 00m b) 400m c) 600m d) 800m e) 390m 13. Um objeto é lançado do solo verticalmente para cima com velocidade de 40 m/s atingindo, portanto, sua altura máxima em 4s. Considerando a gravidade de 10 m/s o valor da altura máxima será: a) 160m b) 15m c) 45m d) 0m e) 80m v = 0 v = 10 m/s v = 0 m/s g = 10 m/s 10. Um "motoboy" muito apressado, deslocando-se a 30m/s, freou para não colidir com um automóvel a sua frente. Durante a frenagem, sua moto percorreu 30m de distância em linha reta, tendo sua velocidade uniformemente reduzida até parar, sem bater no automóvel. O módulo (valor) da desaceleração da moto, em m/s, foi de: a) 10 b) 15 c) 30 d) 45 e) 108 v = 30 m/s vo = 40 m/s Altura Máxima 5

7 14. Considerando a velocidade constante da bola após o saque de 69 m/s e que uma quadra de tênis possui comprimento aproximado de 3m, o tempo que o adversário tem para chegar a bola que percorra esse comprimento será de: a) 1/3 segundos b) 3 segundos c) 1/ segundos d) segundos e) 3/ segundos Avaliação Discursiva º Período 008 (Algumas podem ter sido modificadas ou substituídas) 17. A figura a seguir representa três bolas, A,B e C, que estão presas entre si por cordas de 1,0m de comprimento cada uma. As bolas giram com movimento circular uniforme, sobre um plano horizontal sem atrito, mantendo as cordas esticadas. A massa de cada bola é igual a 0,5kg, e a velocidade da bola C é de 9,0m/s Avaliação Discursiva º Período (Algumas podem ter sido modificadas ou substituídas) 15. Nas ruas de um bairro bem projetado, um homem caminha com sucessivos deslocamentos da seguinte maneira: 80m para o Norte, depois 70m para o leste, em seguida 130m para o sul e finalmente, 0m para o oeste. Determine: a) o deslocamento escalar deste homem; b) O módulo do deslocamento vetorial. A alternativa que indica como se relacionam as velocidades tangenciais v A, v B e v C das bolas A, B e C é: a) v A < v B < v C b) v A < v B = v C c) v A > v B > v C d) v A = v B > v C e) v A = v B = v C 16. Um móvel parte do ponto A e chega até B em 10 segundos, caminhando sobre os vetores mostrados abaixo. 6 m 0 m B 18. Um carro de corrida de massa igual a 800kg faz uma curva de raio igual a 400m, em pista plana e horizontal, a uma velocidade de 144km/h. A aceleração centrípeta desse carro, em unidades do Sistema Internacional, vale: a) 0 b) 51,84 c) 4 d) 0,36 e) 0,1 4 m 4 m A Determine: a) O módulo (valor + unidade) da velocidade vetorial média. b) A velocidade escalar média. 19. Um ciclista percorre uma pista circular de raio igual a 0m, fazendo um quarto de volta a cada 5,0s. Para esse movimento, a freqüência em Hz, e a velocidade angular em rad/s são, respectivamente a) 0,05 e π /5 b) 0,05 e π /10 c) 0,5 e π /5 d) 4,0 e π /5 e) 4,0 e π /10 6

8 0. Leia atentamente os itens a seguir, tendo em vista um movimento circular e uniforme (MCU): I. A direção da velocidade é constante. II. O módulo da velocidade não é constante. III. A aceleração é nula. Assinale: a) se apenas I e III estiverem incorretas. b) se apenas III estiver incorreta. c) se apenas I estiver incorreta. d) se apenas II estiver incorreta. e) se I, II e III estiverem incorretas. 1. Leia a tira a seguir. O deslocamento vetorial desse transeunte tem módulo, em metros, igual a a) 300 b) 350 c) 400 d) 500 e) A figura mostra o trecho de uma pista de corrida A B C D E F, vista de cima, com seus trechos retilíneos (AB, CD e EF) e circulares (BC e DE) percorridos por um atleta. Do ponto A até a chegada em F a velocidade pode ser considerada de módulo constante. Calvin, o garotinho assustado da tira, é muito pequeno para entender que pontos situados a diferentes distâncias do centro de um disco em rotação têm a) mesma freqüência, mesma velocidade angular e mesma velocidade linear. b) mesma freqüência, mesma velocidade angular e diferentes velocidades lineares. c) mesma freqüência, diferentes velocidades angulares e diferentes velocidades lineares. d) diferentes freqüências, mesma velocidade angular e diferentes velocidades lineares. e) diferentes freqüências, diferentes velocidades angulares e mesma velocidade linear.. Num bairro, onde todos os quarteirões são quadrados e as ruas paralelas distam 100m uma da outra, um transeunte faz o percurso de P a Q pela trajetória representada no esquema a seguir. Considere as seguintes afirmações: I) Como a velocidade tem módulo constante, não há aceleração. II) Nos trechos BC e DE a aceleração não é nula. III) O sentido das velocidades nos trechos AB e EF é o mesmo. Então, está(ão) correta(s) a) apenas a I. b) apenas a I e ll. c) apenas II. d) apenas a ll e III. e) apenas a III. Avaliação Objetiva º Período O balanceamento das rodas é fundamental para a melhor dirigibilidade do veículo e previne desgastes irregulares nos pneus (conforme podemos verificar na ilustração abaixo). A máquina mostrada a seguir utilizada para o balanceamento das rodas e é chamada de BALANCEADOR. 7

9 Para o seu correto funcionamento, a roda a ser balanceada necessita efetuar de 10 a 180 voltas a cada 1 minuto. Com base nestas informações podemos encontrar no manual de instruções do Balanceador que a sua freqüência de funcionamento é de: a) de Hz a 3 Hz. b) de 10 Hz a 180 Hz. c) de 1/ Hz a 1/3 Hz. d) 1/10 Hz a 1/180 Hz. e) de s a 3s. 5. Gerador Eólico AirZ Marine 400W ( é 3 vezes menor que a polia acoplada ao motor, o número mínimo de rotações por segundo que deve ter o motor para a bateria ser recarregada é: a) 4 b) 18 c) 30 d) 63 e) 7 Exercícios sobre Leis de Newton 30. Calcule a aceleração nos casos abaixo onde m bloco = 3kg: a) 16N N b) 45N 16N N Seu custo é em torno de R$ 3.000,00 e seu pleno funcionamento se dá quando a extremidade da hélice, situada a 0,6m do centro, possui velocidade escalar de 14,4m/s. A velocidade angular nesta situação vale: a) 8,64 rad/s b) 4 rad/s c) 15 rad/s d) 3,8 rad/s e) 345,6 rad/s 31. Calcule a massa do bloco sabendo que sua aceleração é de 4,5 m/s e que, além das forças mostradas abaixo, atua no mesmo uma força de atrito de 4N: 7,5N 0N 1N 3. Calcule o valor da força F 1 para que a aceleração do bloco de massa 5kg seja de 7 m/s. 6. Abaixo vemos um acoplamento por correia muito comum e necessária nos automóveis. É através deste acoplamento que a bateria do carro é recarregada pelo ALTERNADOR. Vista lateral (EM FUNCIONAMENTO): ALTERNADOR (polia menor - da esquerda) e do MOTOR (polia maior da direita) 17N 33. Dois carrinhos de supermercado podem ser acoplados um ao outro por meio de uma pequena corrente de massa desprezível, de modo que uma única pessoa, ao invés de empurrar dois carrinhos separadamente, possa puxar o conjunto pelo interior do supermercado. Um cliente aplica uma força horizontal de intensidade F, sobre o carrinho da frente, dando ao conjunto uma aceleração de intensidade 0,5 m/s. F 1 N A rotação mínima de funcionamento do ALTERNADOR e sua polia são de 1 rotações por segundo. Sabendo que a polia do alternador 8

10 Sendo o piso plano e as forças de atrito desprezíveis, calcule em newtons: a) o módulo da força F; b) o módulo da força de tração na corrente. e) para instantaneamente, independente do valor da força. 38. Uma mola é colocada no teto e nela é pendurado um corpo de massa 10 kg. Considerando g = 10 m/s e sabendo que a mola aumentou em 0 cm seu tamanho, calcule a constante elástica (k) em N/m. 34. Os blocos A e B tem massas de 3kg e 1 kg respectivamente. Considerando o fio ideal e que não há qualquer tipo de atrito, calcule: a) a aceleração do conjunto; b) a tração que atua no bloco B. 35. Durante uma arrancada (v o = 0), duas forças atuam na mesma direção do movimento da moto, mostrada na figura abaixo, a força motora de módulo F= 500N e a força de atrito de módulo F AT = 100N. F AT B F A S = 100 m Sabendo que sua massa é 00kg, determine: a) a aceleração da moto; b) a velocidade após percorrer 100m 36. Durante uma prova de motovelocidade, um piloto faz uma retomada de 54 km/h para 144 km/h em 5s. Sabendo que a força atuante é de 1500N, determine a massa do conjunto (piloto e motocicleta). 39. (UFMG) Um corpo de massa m está sujeito à ação de uma força F que o desloca segundo um eixo vertical em sentido contrário ao da gravidade. Se esse corpo se move com velocidade constante é por que: a) A força F é maior do que a da gravidade. b) A força resultante sobre o corpo é nula. c) A força F é menor do que a da gravidade. d) A diferença entre os módulos das duas forças é diferente de zero. e) A afirmação da questão está errada, pois qualquer que seja F o corpo estará acelerado porque sempre existe a aceleração da gravidade. 40. (UFMG) Uma pessoa está empurrando um caixote. A força que essa pessoa exerce sobre o caixote é igual e contrária à força que o caixote exerce sobre ela. Com relação a essa situação assinale a afirmativa correta: a) A pessoa poderá mover o caixote porque aplica a força sobre o caixote antes de ele poder anular essa força. b) A pessoa poderá mover o caixote porque as forças citadas não atuam no mesmo corpo. c) A pessoa poderá mover o caixote se tiver uma massa maior do que a massa do caixote. d) A pessoa terá grande dificuldade para mover o caixote, pois nunca consegue exerce uma força sobre ele maior do que a força que esse caixote exerce sobre ela. e) nenhuma das afirmativas acima. 37. O carro da figura abaixo desloca-se para direita, em linha reta, numa superfície plana. Quando é submetido a uma força resultante não nula de sentido oposto ao seu deslocamento, o módulo da velocidade desse carro: a) aumenta. b) diminui. c) permanece constante. d) depende da massa. 9