Trabalho de RB de Física – 3ª série – E.M 4º Bimestre
Data de entrega: 04/12/2014
1) (Unicamp 2014) Correr uma maratona requer preparo físico
e determinação. A uma pessoa comum se recomenda, para o
treino de um dia, repetir 8 vezes a seguinte sequência: correr
a distância de 1 km à velocidade de 10,8 km/h e, posteriormente, andar rápido a 7,2 km/h durante dois minutos.
a) Qual será a distância total percorrida pelo atleta ao terminar
o treino?
b) Para atingir a velocidade de 10,8 km/h, partindo do repouso, o atleta percorre 3 m com aceleração constante. Calcule o
módulo da aceleração a do corredor neste trecho.
2) (Uerj 2014) O cérebro humano demora cerca de 0,36 segundos para responder a um estímulo. Por exemplo, se um
motorista decide parar o carro, levará no mínimo esse tempo
de resposta para acionar o freio.
Determine a distância que um carro a 100 km/h percorre durante o tempo de resposta do motorista e calcule a aceleração
média imposta ao carro se ele para totalmente em 5 segundos.
mômetro ideal acoplado à locomotiva e ao primeiro vagão
indicou uma força de módulo constante e igual a 120 000 N.
Considere que uma força total de resistência ao movimento,
horizontal e de intensidade média correspondente a 3% do
peso do conjunto formado pelos 20 vagões, atuou sobre eles
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nesse trecho. Adotando g = 10 m/s , calcule a distância percorrida pela frente da locomotiva, desde o repouso até atingir
a velocidade de 12 m/s, e a massa de cada vagão da composição.
6) (Ufpr 2014) Um sistema utilizado num laboratório de Física
para medir a força centrípeta consiste de uma mola presa a
um eixo central O e ligada na outra extremidade a um corpo
de massa 1,5 kg. O conjunto fica sobre uma canaleta horizontal conforme mostra a figura a seguir, onde o sistema é visto
de cima. O atrito entre o corpo e a canaleta é desprezível.
3) (Fuvest 2014) Arnaldo e Batista disputam uma corrida de
longa distância. O gráfico das velocidades dos dois atletas, no
primeiro minuto da corrida, é mostrado na figura.
O comprimento x0 da mola em repouso é igual a 10 cm. Quanto mais rápido o corpo gira, mais a mola se distende. Considere que a constante elástica da mola é igual a 300 N/m e que o
Determine:
a) a aceleração aB de Batista em t = 10 s;
b) as distâncias dA e dB percorridas por Arnaldo e Batista,
respectivamente, até t = 50 s;
c) a velocidade média vA de Arnaldo no intervalo de tempo
entre 0 e 50 s.
4) (Uerj 2014) O gráfico abaixo representa a variação da velocidade dos carros A e B que se deslocam em uma estrada.
Determine as distâncias percorridas pelos carros A e B durante os primeiros cinco segundos do percurso. Calcule, também,
a aceleração do carro A nos dois primeiros segundos.
5) (Unesp 2014) Em um trecho retilíneo e horizontal de uma
ferrovia, uma composição constituída por uma locomotiva e 20
vagões idênticos partiu do repouso e, em 2 minutos, atingiu a
velocidade de 12 m/s. Ao longo de todo o percurso, um dina-
ur
corpo esteja girando com uma velocidade V de módulo constante numa trajetória circular de raio R igual a 20 cm. Para
esta situação:
ur
a) determine o módulo da velocidade tangencial V.
b) determine a energia mecânica do sistema formado pela
mola e pelo corpo.
7) (Ufpr 2014) Recentemente houve incidentes com meteoritos
na Rússia e na Argentina, mas felizmente os danos foram os
menores possíveis, pois, em geral, os meteoritos ao sofrerem
atrito com o ar se incineram e desintegram antes de tocar o
solo. Suponha que um meteorito de 20 kg formado
basicamente por gelo entra na atmosfera, sofre atrito com o ar
e é vaporizado completamente antes de tocar o solo.
Considere o calor latente de fusão e de vaporização da água
iguais a 300 kJ/kg e 2200 kJ/kg, respectivamente. O calor
específico do gelo é 0,5 cal / (g . ºC) e da água líquida é 1,0
cal / (g . ºC). Admita que 1 cal é igual a 4,2 J. Supondo que o
bloco de gelo estava à temperatura de -10 °C antes de entrar
na atmosfera, calcule qual é a quantidade de energia
fornecida pelo atrito, em joules, para:
a) aumentar a temperatura do bloco de gelo de -10 °C até gelo
a 0 °C.
b) transformar o gelo que está na temperatura de 0 °C em
água líquida a 20 °C.
8) (Uerj 2014) A energia consumida por uma pessoa adulta
em um dia é igual a 2 400 kcal.
Determine a massa de gelo a 0°C que pode ser totalmente
liquefeita pela quantidade de energia consumida em um dia
por um adulto. Em seguida, calcule a energia necessária para
elevar a temperatura dessa massa de água até 30°C.
9) (Ufpr 2013) Em uma caminhada por um parque, uma pessoa, após percorrer 1 km a partir de um ponto inicial de uma
pista e mantendo uma velocidade constante de 5 km/h, cruza
com outra pessoa que segue em sentido contrário e com velocidade constante de 4 km/h. A pista forma um trajeto fechado
com percurso total de 3 km. Calcule quanto tempo levará para
as duas pessoas se encontrarem na próxima vez.
10) (Uerj 2013) Um motorista dirige um automóvel em um
trecho plano de um viaduto. O movimento é retilíneo e uniforme.
A intervalos regulares de 9 segundos, o motorista percebe a
passagem do automóvel sobre cada uma das juntas de dilatação do viaduto.
Sabendo que a velocidade do carro é 80 km/h, determine a
distância entre duas juntas consecutivas.
11) (Ufpr 2013) É cada vez mais frequente encontrar residências equipadas com painéis coletores de energia solar. Em
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uma residência foram instalados 10 m de painéis com eficiência de 50%. Supondo que em determinado dia a temperatura
inicial da água seja de 18°C, que se queira aquecê-la até a
temperatura de 58°C e que nesse local a energia solar média
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incidente seja de 120 W/m , calcule o volume de água que
pode ser aquecido em uma hora.
12) (Unifesp 2013) O gráfico representa o processo de aquecimento e mudança de fase de um corpo inicialmente na fase
sólida, de massa igual a 100g.
Sendo Q a quantidade de calor absorvida pelo corpo, em
calorias, e T a temperatura do corpo, em graus Celsius, determine:
a) o calor específico do corpo, em cal/(g°C), na fase sólida e
na fase líquida.
b) a temperatura de fusão, em °C, e o calor latente de fusão,
em calorias, do corpo.
13) (Ufg 2013) Uma caixa de isopor em forma de paralelepípedo de dimensões 0,4 x 0,6 x 0,4m contém 9 kg de gelo em
equilíbrio térmico com água. Esse sistema é fechado e mantido em uma sala cuja temperatura ambiente é de 30°C. Tendo
em vista que o gelo é completamente derretido após um intervalo de 10 horas, calcule:
a) o fluxo de calor, em watt, que o conteúdo da caixa de isopor
recebe até derreter o gelo;
b) a espessura da caixa de isopor. Utilize o coeficiente de
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transmissão de calor do isopor 4,0 x 10 W/m/°C.
Dados:
1 cal ~ 4,0 J
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g
14) (Uerj 2012) Uma pequena pedra amarrada a uma das
extremidades de um fio inextensível de 1 m de comprimento,
preso a um galho de árvore pela outra extremidade, oscila sob
ação do vento entre dois pontos equidistantes e próximos à
vertical. Durante 10 s, observou-se que a pedra foi de um
extremo ao outro, retornando ao ponto de partida, 20 vezes.
Calcule a frequência de oscilação desse pêndulo.
15) (Pucrj 2012) Um arqueiro se prepara para lançar uma
flecha de massa 100 g da borda de um precipício, de altura
H = 320 m, utilizando uma balestra. O arqueiro retesa as cordas da balestra, que podemos supor como sendo um sistema
de molas com um coeficiente k = 1440 N/m, para lançar horizontalmente a flecha que segue a trajetória representada na
figura abaixo.
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Dados: a resistência do ar é desprezível e g = 10 m/s
a) Dado que o arqueiro puxa as cordas por d = 30 cm, calcule
a velocidade de saída da flecha.
b) Calcule o intervalo de tempo necessário para que a flecha
caia no chão abaixo.
c) Calcule a distância horizontal D percorrida pela flecha até
tocar o chão.