FÍSICA – LISTA DE EXERCÍCIOS 1 – 9ª SÉRIE
Professor: Rômulo Mendes
ALUNO(A):
TURMA:
Nº
TURNO:
DATA:
/
/
COLÉGIO:
Movimento Retilíneo Uniforme
01. Mostre que o fator de conversão entre
e
é 3,6.
02. Uma patrulha rodoviária mede o tempo que cada veículo leva para percorrer um trecho de
de estrada. Um
automóvel percorre a primeira metade do trecho com velocidade de
. Sendo de
a velocidade limite
permitida, qual deve ser a maior velocidade média do carro na segunda metade do trecho para evitar ser multado?
03. Um caminhão se desloca com velocidade escalar constante de
. Supondo que o motorista cochile durante
, qual a distância, em metros, percorrida pelo caminhão nesse intervalo de tempo se ele não colidir com algum
obstáculo?
04. A velocidade escalar média de um automóvel até a metade de seu percurso é
. Determine a velocidade escalar média no percurso total.
e na outra metade restante é
05. A velocidade escalar média de um automóvel é
no primeiro trecho de seu percurso e
no trecho
restante. Os trechos são percorridos no mesmo intervalo de tempo. Qual é a velocidade escalar média durante todo o
percurso?
06. Um percurso de
deve ser feito por um ônibus em
. O primeiro trecho de
velocidade média de
e o segundo trecho de
, com velocidade média de
média deve ter o ônibus no trecho restante para que a viagem se efetue no tempo previsto?
é percorrido com
. Que velocidade
07. Um automóvel faz um determinado percurso em
, desenvolvendo uma velocidade escalar média de
fizesse o mesmo percurso a uma velocidade escalar média de
, quanto tempo gastaria?
. Se
08. Numa corrida de carros, suponha que o vencedor gastou
para completar o circuito, desenvolvendo uma
velocidade média de
, enquanto um outro carro, o segundo colocado, desenvolveu a velocidade média de
. Se a pista tem
, quantas voltas o carro vencedor chegou à frente do segundo colocado?
09. Um avião decola de Fernando de Noronha às 8 horas da manhã e chega em Rio Branco, no Acre, às 8 horas da
mesma manhã! Sabendo que a diferença dos fusos horários entre Fernando de Noronha e Rio Branco é de três horas
e que a distância entre essas localidades é de aproximadamente
, calcule a velocidade escalar média do
avião, em
.
10. Uma partícula desloca-se do ponto A até o ponto B. Na primeira terça parte do percurso, sua velocidade escalar
média vale ; na segunda terça parte, vale
e na terceira . Determine a velocidade escalar média no percurso
total de A até B.
11. Um automóvel é dirigido ao longo de uma estrada caracterizada por zonas alternadas de velocidades permitidas de
e
. Se o motorista mantém rigorosamente essas velocidades nas respectivas zonas, e se todas as
zonas têm o mesmo comprimento, qual a velocidade média, em
, em um trecho correspondente a um número
par de zonas?
12. Duas pessoas partem simultaneamente de um mesmo ponto, seguindo trajetórias perpendiculares entre si, com
velocidades escalares constantes de
e
, respectivamente. Determine a distância que as separa após
.
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13. De duas cidades ligadas por uma estrada reta de
de comprimento, partem simultaneamente, uma em direção à
outra, duas carroças, puxadas cada uma por um cavalo e andando à velocidade de
. No instante de partida,
uma mosca, que estava pousada na testa do primeiro cavalo, parte voando em linha reta, com a velocidade de
e vai pousar na testa do segundo cavalo. Após um intervalo de tempo desprezível, ela parte novamente e
volta, com a mesma velocidade de antes, em direção ao primeiro cavalo, até pousar em sua testa. E assim prossegue
nesse vaivém, até que os dois cavalos se encontram e a mosca morre esmagada entre as duas testas. Quantos
quilômetros percorreu a mosca?
14. Durante uma tempestade um indivíduo vê um relâmpago e ouve o som do trovão
depois. Determine a distância
que separa o indivíduo do local do relâmpago, dada a velocidade do som no ar constante e igual a
.
15. Um atirador aponta sua arma para um alvo, situado a
de distância, e dispara um projétil. O impacto do projétil
no alvo é ouvido pelo atirador
após o disparo. Sendo
a velocidade de propagação do som no ar,
determine a velocidade do projétil, suposta constante.
16. Considere a partícula A na posição
de uma trajetória e a B na posição
da mesma trajetória e no mesmo
instante
. A partir daí a partícula B passa a mover-se com velocidade escalar constante igual a
, no
sentido positivo da trajetória. Três segundos depois, a partícula A também entra em movimento no sentido positivo da
trajetória, com velocidade escalar constante e igual a
. Em relação à origem dos tempos dada no enunciado,
determine o instante em que A alcança B.
17. Um carro, a uma velocidade constante de
, está percorrendo um trecho de rua retilíneo. Devido a um
problema mecânico, pinga óleo do motor à razão de 6 gotas por minuto. Qual a distância entre os pingos de óleo que
o carro deixa na rua?
18. Dois navios partem de um mesmo ponto e se deslocam sobre uma mesma reta com velocidades de
e
, em valores absolutos. A comunicação entre os dois navios é possível, pelo rádio, enquanto a distância entre
eles não ultrapassar
. Determine o tempo durante o qual os dois navios podem se comunicar, admitindo que:
a) os dois navios param ao mesmo tempo e movem-se no mesmo sentido.
b) o navio mais lento parte duas horas antes do outro e movem-se no mesmo sentido.
c) os dois navios param ao mesmo tempo e movem-se em sentidos opostos.
19. Calcular a velocidade média de um atleta, nos seguintes casos.
a) Numa pista retilínea, ele anda
, à velocidade de
. Depois corre
a
, sendo que todo o
movimento ocorre numa mesma direção e mesmo sentido.
b) Na mesma pista, ele caminha a
, durante dois minutos. Depois corre a
, durante dois minutos,
sendo que o movimento ocorre na mesma direção, mas em sentidos diferentes. A inversão de sentido ocorre
quando o atleta inicia a corrida.
20. Dois carros de Fórmula 1, de
de comprimento cada, correm em uma pista retilínea com velocidades uniformes
mas diferentes. Inicialmente o mais lento está na frente. De quanto deve ser a diferença de velocidade entre os
carros, em
, para que a ultrapassagem ocorra durante um intervalo de
?
21. Dois carros, A e B, percorrem uma pista oval de
de perímetro, no mesmo sentido, com velocidades
constantes. No instante
, eles cruzam o ponto de partida. O carro A é mais rápido e após 40 minutos tem uma
volta de vantagem em relação a B. Se
, detrmine a diferença
, em
.
22. Um automóvel, em movimento uniforme por uma rodovia, passou pelo quilômetro AB às 4 horas, pelo quilômetro BA
às 5 horas e pelo quilômetro A0B às 6 horas. A e B são algarismos desconhecidos e 0 é o zero. Determine a
velocidade escalar média do automóvel.
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23. A avenida Pedro Álvares Cabral, localizada numa grande cidade, é plana e reta. Num trecho, a avenida é cortada por
ruas transversais, conforme mostra a Figura 1. Para permitir a travessia segura de pedestres, os sinais de trânsito
existentes nos cruzamentos devem ser fechados, simultaneamente, a cada 1,5 minutos. Um carro, trafegando pela
avenida com velocidade constante chega ao cruzamento com a Rua Pero Vaz de Caminha
depois que o sinal
abriu. Qual deve ser o módulo dessa velocidade, em
, para que ele possa percorrer todo o trecho da avenida
indicado na figura, desde a Rua Pero Faz de Caminha até a Rua Fernão de Magalhães, encontrando todos os sinais
abertos?
Figura 1
24. Uma caixa de papelão vazia, transportada na carroceria de um caminhão trafega a
num trecho reto de uma
estrada, é atravessada por uma bala perdida, conforme mostrado na Figura 2. A largura da caixa é de
ea
distância entre as retas perpendiculares às laterais perfuradas da caixa e que passa, respectivamente, pelos orifícios
de entrada e de saída da bala (ambos na mesma altura) é de
. Supondo que a direção do disparo é
perpendicular às laterais perfuradas da caixa e ao deslocamento do caminhão e que o atirador estava parado na
estrada, determine a velocidade da bala, suposta constante.
Figura 2
25. Um motorista, viajando de uma para outra cidade, usualmente gasta 2 horas e meia para completar o trajeto quando
consegue manter uma velocidade média de
. Num dia de tráfego mais intenso demorou 3 horas no mesmo
percurso. Neste caso, determine sua velocidade média em
.
26. No seu movimento de translação, a Terra se movimenta em torno do Sol com uma velocidade média de
Determine o valor dessa velocidade em
.
.
27. Uma longa avenida tem dez semáforos separados regularmente por uma distância de
. Cada semáforo fica
verde durante
e está sincronizado de forma que cada um deles abre (isto é, permite a passagem) 10 segundos
após o anterior ficar verde. Um motorista deseja trafegar nesta avenida com uma velocidade constante , que é a
média entre a velocidade máxima e mínima que permite o veículo atravessar a avenida sem parar em nenhum
semáforo. Suponha que, no instante em que o primeiro semáforo fica verde, o veículo o atravessa com a referida
velocidade .
a) Determine o valor de
(em
).
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b)
Com esta velocidade, quantos carros podem passar em um semáforo, sabendo-se que o espaço médio (isto é, o
comprimento médio) ocupado por um carro é de
.
28. A Figura 3 mostra o esquema simplificado de um dispositivo colocado em uma rua para controle da velocidade de
automóveis (dispositivo popularmente chamado de radar). Os sensores ,
e a câmera estão ligados a um
computador. Os sensores enviam um sinal ao computador sempre que são pressionados pelas rodas de um veículo.
Se a velocidade do veículo está acima da permitida, o computador envia um sinal para que a câmera fotografe sua
placa traseira no momento em que esta estiver sobre a linha tracejada. Para um certo veículo, os sinais dos sensores
são representados na Figura 4.
Figura 3
a)
b)
Figura 4
Determine a velocidade do veículo, em
.
Calcule a distância entre os eixos do veículo.
29. As posições de dois blocos fotografados a cada 0,2 segundo são representadas na Figura 5. Os blocos estão em
movimento para a direita.
Figura 5
a)
b)
Qual o intervalo de tempo decorrido a partir da primeira imagem fotografada até o momento que a frente do bloco
B encontra com o fundo do bloco A?
Para um observador que se encontra no bloco B, qual o módulo e sentido da velocidade do bloco A?
30. A reflexão do som é aplicada pelos navios, submarinos e alguns barcos pequenos para determinar a profundidade do
mar ou a presença de obstáculos. Para isso, essas embarcações dispões de um aparelho – o sonar – que emite ultrasons e têm um mecanismo especial para captar os sons refletidos. Imagine que um sinal sonoro foi emitido de um
navio conforme a Figura 6, perpendicularmente ao fundo do mar e, após
, o som refletido foi captado.
Considerando a velocidade do som na água do mar igual a
, qual a profundidade do mar onde o navio se
encontra?
31. Em muitos aeroportos e estações de trens são usadas esteiras rolantes horizontais para comodidade dos
passageiros. Na estação Montparnasse de Paris, por exemplo, existe uma esteira rápida de
que se desloca à
velocidade de
(
), velocidade três vezes maior que as esteiras comuns. Considere um aeroporto onde
existem 2 esteiras de
, uma paralela à outra, mas que se movimentam em sentidos opostos, cada qual
transportando passageiros à velocidade de
em relação ao solo. Suponha que três crianças, André, Bruno e
Camila queiram apostar uma corrida com ponto de partida no início dessas esteiras. André core sobre o solo
enquanto Bruno e Camila correm sobre cada uma das esteiras, sendo o movimento de Camila de sentido contrário ao
da esteira. As constituições físicas das crianças são semelhantes de forma que a cada passo é percorrida uma
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distância de
. Quantos passos por segundo devem dar cada criança para que, após um tempo de
cheguem simultaneamente no fim das esteiras?
, elas
Figura 7
Figura 6
32. O menor intervalo de tempo entre dois sinais sonoros consecutivos para que uma pessoa consiga distingui-los é de
. Considere uma pessoa à frente de uma parede, conforme a Figura 7, num local onde a velocidade do som é de
.
a) Determine a menor distância para que a pessoa possa ouvir o eco de sua voz;
b) Determine a distância na qual o eco é ouvido
após a emissão da voz.
33. Um homem com
de altura caminha com velocidade de
numa trajetória retilínea que passa a
de
um poste de
de altura. A lâmpada do poste pode ser considerada como uma fonte de luz pontual. A sombra do
homem é projetada numa calçada plana e horizontal. Responda às seguintes questões abaixo relacionadas com o
enunciado acima:
a) Determine a trajetória do ponto extremo da sombra;
b) Determine a equação do comprimento da sombra como função da posição do homem;
c) Determine a equação horária do ponto extremo da sombra.
34. Dois soldados iniciam uma marcha lado a lado com uma velocidade constante
; seus passos têm
respectivamente comprimentos de
e
. Ambos iniciam a marcha com o pé direito (denominada
de primeira concordância) e no mesmo instante de tempo. Entende-se por concordância toda situação em que os dois
soldados batem no chão simultaneamente os pés direitos, ou os esquerdos.
a) Até que haja uma nova concordância, a partir do ponto inicial, quantos passos irão dar o primeiro e o segundo
soldado?
b) Quantas concordâncias irão ocorrer a cada minuto?
35. Numa corrida de
, o vencedor cruza a linha de chegada
depois da largada. Sabendo que o último colocado
fez o percurso com velocidade média 10% menor que a do primeiro, a que distância, em metros, da linha de chegada
ele estava, quando o vencedor chegou?
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