FÍSICA – LISTA 5 – EXERCÍCIOS DIVERSOS - GABARITO
FÍSICA I
LISTA 5 DIVERSOS EXERCÍCIOS – GABARITO
Orientação para V2 e VS
1. Um
ônibus passa pelo km 30 de uma rodovia às 6 h, e às 9 h 30 min passa
pelo km 240. Determine:
a) a velocidade escalar média desenvolvida pelo ônibus nesse intervalo
de tempo.
b) A velocidade escalar média do ônibus, se durante o percurso, ele
tivesse parado por 10 minutos para abastecimento de combustível.
Solução:
a)
b)
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2. Um
2
avião vai de São Paulo a Recife em 1 h 40 min. A distância entre
essas cidades é aproximadamente 3000 km. Sabe-se que a velocidade do som
no ar é de 340 m/s. Pede-se:
a) Qual a velocidade média do avião?
b) O avião é supersônico?
Solução:
3. Um
percurso de 310 km deve ser feita por um ônibus em 5 h. O primeiro
trecho de 100 km é percorrido com velocidade média de 50 km/h e o
segundo trecho de 90 km com velocidade média de 60 km/h. Determine a
velocidade média que deve desenvolver o ônibus no trecho restante, para
que a viagem se efetue no tempo previsto.
Solução:
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4. A
Patrulha Rodoviária Federal mede o tempo que cada veículo leva para
percorrer um trecho de 400 m de estrada. Um automóvel percorre a
primeira metade do trecho com velocidade de 140 km/h. Sendo de 80 km/h a
velocidade limite permitida, qual deve ser a maior velocidade média do
carro na segunda metade do trecho para evitar ser multado?
Solução:
5. A
velocidade escalar média de um móvel durante a metade de um percurso é
30 km/h e esse mesmo móvel tem a velocidade escalar média de 10 km/h na
metade restante desse mesmo percurso. Determine a velocidade escalar
média do móvel no percurso total.
Solução:
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6. A
velocidade escalar média de um móvel durante 1/4 de um percurso é 30
km/h e esse mesmo móvel tem a velocidade escalar média de 10 km/h no
restante desse mesmo percurso. Determine a velocidade escalar média do
móvel no percurso total
Solução:
7. Uma
carreta de 20 m de comprimento demora 10 s para atravessar uma ponte
de 180 m de comprimento de extensão. Determine a velocidade escalar
média da carreta no percurso.
Solução:
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8. Duas
cidades X e Y distam entre si 400 km. Da cidade X parte um móvel
ALFA dirigindo-se à cidade Y e, no mesmo instante, parte de Y outro
móvel BETA dirigindo-se à X. Os móveis ALFA e BETA executam movimentos
uniformes e suas velocidades escalares são, em módulo, 30 km/h e 50
km/h, respectivamente. Determine a distância, em km, da cidade X ao
ponto de encontro dos móveis ALFA e BETA.
Solução:
9. Diante
de uma agência do INSS há uma fila de aproximadamente 100 m de
comprimento, ao longo da qual se distribuem de maneira uniforme 200
pessoas. Aberta a porta, as pessoas entram, durante 30 s, com uma
velocidade média de 1 m/s. Determine:
a) O número de pessoas que entraram na agência.
b) O comprimento da fila que restou do lado de fora.
Solução:
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10.
Numa tarde de 6ª feira, a fila única de clientes de um Banco tem
comprimento de 50 m. Em média, a distância entre as pessoas na fila é de
1 m. Os clientes são atendidos por três caixas. Cada caixa leva cerca de
3 minutos pata atender um cliente. Determine:
a) A velocidade média dos clientes ao longo da fila
b) O tempo que um cliente gasta na fila
Solução:
11.
Certa pessoa viajava em um automóvel cujo velocímetro parou de
funcionar no início da viagem. Desejando saber qual a velocidade escalar
média do automóvel e sabendo que os postes da rede elétrica dispostos à
margem da estrada distam 60 m um do outro, a pessoa começou a marcar o
tempo no instante em que passou em frente a um certo poste (chamemos de
1º poste) e constatou que transcorreram 45,6 segundos até instante em
que passou o 20º poste. A partir desses dados, considerando o intervalo
de tempo durante o qual ele se deslocou do 1º ao 20º poste, determine a
velocidade escalar média do automóvel , em km/h.
Solução:
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12.
Um trem de carga de 240m de comprimento, que tem a velocidade
constante de 72 km/h, gasta 0,5 min para atravessar completamente um
túnel. Determine o comprimento do túnel, em metros.
Solução:
13.
Dois carros A e B realizam movimentos retilíneos uniformes. A
velocidade de A é 15 m/s. Determine a velocidade escalar de B, sabendo
que eles colidem no cruzamento C.
Solução:
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14.
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Observe o esquema abaixo.
Conforme esse esquema, dois carros se deslocam numa pista retilínea, ambos
no mesmo sentido e com velocidades constantes. O carro que está na frente
desenvolve 20 m/s e o que está atrás desenvolve 35 m/s. Num certo instante,
a distância entre eles é de 225 m. A partir desse instante, que distância o
carro que está atrás deve percorrer para alcançar o que está na frente?
Solução:
15.
Dois móveis A e B percorrem a mesma trajetória e seus espaços são
medidos a partir de uma origem comum. Suas funções horárias, para s em
metros e t em segundos, são:
Determine:
a) o instante do encontro
b) a posição do encontro
Solução:
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16.
A cena de marcação de um gol foi filmada durante 30 s com uma máquina
que tira 48 fotografias por segundo. Essa cena foi mostrada com uma
máquina que projeta 24 imagens por segundo. Determine o tempo de
projeção da cena.
Solução:
17.
Dois trens de comprimento 60 m e 90 m correm em trilhos paralelos e em
sentidos opostos. O trem menor move-se com o dobro da velocidade do
maior, para um referencial fixo na Terra. Uma pessoa no trem menor
observa que o trem maior gasta 2 s para passar por sua janela. Determine
a velocidade, em m/s, do trem menor.
Solução:
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18.
1
0
Um automóvel está parado diante de um sinal fechado. No instante em
que o farol fica verde, passa por ele uma motocicleta que mantém uma
velocidade constante de 15 m/s. Supondo que, nesse mesmo instante, o
automóvel comece a se mover com aceleração igual a 2 m/s2, determine:
a) Após quanto tempo o automóvel alcança a moto.
b) Que distância o automóvel percorre até alcançar a moto.
c) A velocidade do automóvel no instante em que alcança a moto
Solução:
19.
Uma composição ferroviária (uma locomotiva e 19 vagões) desloca-se a
20 m/s. Sendo o comprimento de cada elemento da composição 10 m,
determine o tempo que o trem gasta para ultrapassar:
a) Um sinaleiro
b) Uma ponte de 100 m de comprimento.
Solução:
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20.
1
1
Uma caixa de papelão vazia, transportada na carroceria de um caminhão
que trafega a 90 km/h num trecho reto de uma estrada, é atravessada por
uma bala perdida. A largura da caixa é de 2 m, e a distância entre as
retas perpendiculares às duas laterais perfuradas da caixa e que passam,
respectivamente, pelos orifícios de entrada e de saída da bala (ambos de
mesma altura), é de 0,20 m.
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.
Solução:
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21.
1
2
Uma composição do metrô parte de uma estação, onde estava em repouso,
e percorre 100 m com aceleração escalar constante atingindo 20 m/s.
Determine a aceleração escalar e a duração t do processo.
Solução:
22.
Um automóvel que anda com velocidade escalar de 72 km/h é freado de
tal forma que, 6 s após o início da freada, sua velocidade escalar é de
8 m/s. Determine o tempo (em seg) gasto pelo móvel e a distância (em
metros) percorrida até parar.
Solução:
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23.
1
3
Um automóvel que vinha com velocidade escalar de 72 km/h é freado e
pára em 20 s. Determine o valor da aceleração escalar média do automóvel
durante a freada.
Solução:
24.
Um carro a 90 km/h é freado uniformemente com a aceleração de 2,5 m/s2 (em
módulo) até parar. Determine a variação do espaço do móvel desde o início da
freagem até parar.
Solução:
25.
A equação horária do movimento de um ponto material P é s = 400 - 20t
- 4t 2 , onde o espaço é dado em metros e o tempo t em segundos.
Determine a velocidade média de P, em m/s, no intervalo de 0 a 5s.
Solução:
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26.
1
4
A velocidade de um carro é 72 km/h, no instante em que o motorista
nota que o sinal fechou. O tempo de reação do motorista é de 0,7 s
(tempo de reação: tempo decorrido entre o instante em que o motorista
vê o sinal fechar até aquele em que aplica os freios) e os freios
aplicam ao carro um retardamento uniforme de 5 m/s2. Determine a
distância percorrida pelo carro, do instante em que o motorista nota
que o sinal fechou até parar.
Solução:
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27.
1
5
Um automóvel que anda com velocidade escalar de 72 km/h é freado de
tal forma que, 6 s após o início da freada, sua velocidade escalar é
de 8 m/s. Determine o tempo (em seg) gasto pelo móvel e a distância
(em metros) percorrida até parar.
Solução:
28.
a)
b)
c)
d)
e)
Um móvel é atirado verticalmente para cima, a partir do solo, com
velocidade inicial de 50 m/s. Desprezando a resistência do ar e
considerando g = 10 m/s2, determine:
as funções horárias do movimento.
O tempo de subida, ou sej, o tempo para atingir a altura máxima.
A altura máxima
Para t = 6 s, contados a partir do instante do lançamento, o espaço do
móvel e o sentido do movimento.
O instante e a velocidade em que o móvel atinge o solo.
Solução:
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1
6
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29.
1
7
Abandona-se uma pedra do alto de um edifício e ta atinge o solo 4 s
depois. Sendo g = 10 m/s2, determine:
a) a altura do edifício
b) o módulo da velocidade da pedra quando tinge o solo.
Solução:
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30.
1
8
Uma partícula em queda livre, a partir do repouso, tem velocidade de
30 m/s após um tempo t e no instante 2t atinge o solo. Determine a
altura (em metros) da qual a partícula foi abandonada, em relação ao
solo. Considere g = 10 m/s2.
Solução:
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31.
1
9
Dois corpos X E Y são lançados verticalmente para cima do mesmo ponto
com velocidade inicial de 15 m/s. O corpo X é lançado no instante t
segundos e o corpo Y é lançado 2 s depois. Desprezando a resistência
ao ar e considerando g = 10 m/s2, determine o instante e a posição do
encontro dos corpos, a contar do ponto de lançamento.
Solução:
32.
De um andar de um edifício em construção caiu um tijolo, a partir do
repouso, que atingiu o solo 2 s depois. Dado g = 10 m/s2 e
desprezando-se a resistência do ar, determine:
a) A altura do andar de onde caiu o tijolo.
b) A velocidade escalar do tijolo quando atingiu o solo.
Solução:
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33.
2
0
Uma pedra ALFA é lançada verticalmente para cima a partir do solo, com
velocidade de 40 m/s. Simultaneamente, na mesma vertical, outra pedra
BETA é abandonada a partir do repouso do alto de um edifício com 80 m
de altura. Desprezando a resistência do ar e adotando g  10m / s 2 para
a aceleração da gravidade, determine:
a) O instante em que as pedras colidem.
b) A altura, relativamente ao solo, em que ocorre a colisão.
Solução:
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2
1
34.
A)
B)
C)
D)
E)
Um corpo em queda livre percorre uma certa distância vertical em 2 s.
A distância percorrida em 6 s será:
Dupla
Tripla
Seis vezes maior
Nove vezes maior
Doze vezes maior
Solução:
FIM