1ª AVALIAÇÃO ACUMULATIVA DE FÍSICA
1º TRIMESTRE
NOME: _____________________________________________________________Nº _____
ANO/SÉRIE: 1º Ensino Médio ________
DATA: 28/05/2013
PROFESSOR : Osvaldo Dias Venezuela.
Instruções:
Essa prova tem 13 questões.
Cada questão dissertativa vale 1,0 ponto e deve ser
justificada.
Cada teste vale 0,5 ponto e não pode ser rasurado.
Faça sua prova com lápis, escreva somente a resposta
final com caneta.
1. Calcule o tempo de queda de um corpo que é
abandonado de um ponto A, a uma altura de 5 m sobre
o solo.
a) 0,50 s.
b) 1,0 s.
c) 1,5 s.
d) 2,0 s.
e) 2,5 s.
Resolução:
h  5t 2  5  5t 2  t 2  1  t  1s
2. Uma pilha de seis blocos iguais, de mesma massa
m, repousa sobre o piso de um elevador, como mostra
a figura. O elevador está subindo em movimento
uniformemente retardado com uma aceleração de
módulo a. O módulo da força que o bloco 4 exerce
sobre o bloco 3 é dado por
a) m (2g - a).
b) 3m (g + a).
c) 3m (g - a).
d) 2m (g + a).
e) 2m (g - a).
Resolução:
A força que o b loco 4 faz no bloco 3 é a
força normal.
Para os blocos 1, 2 e 3:
P  N  3 m  a  N  P  3 m  a 
N  3  m  g  3  m  a  N  3  m  g  a 

Valor
Nota
Dez
Não é permitido nenhum empréstimo de material.
Não é permitido o uso de nenhum aparelho eletrônico.
A interpretação dos enunciados faz parte da prova.
As questões podem ter sido modificadas.
 Boa Prova 
3. A figura mostra um vagão se movendo sobre trilhos
retilíneos horizontais. Em seu interior, encontra-se um
pêndulo que mantém uma inclinação constante em
relação a vertical, sem oscilar. Sobre o movimento
desse vagão, qual das situações abaixo é impossível?
a)
b)
c)
d)
Esse vagão está se movendo para a direita;
Esse vagão está se movendo para a esquerda;
Esse vagão tem aceleração para a esquerda;
Esse vagão está indo para a direita em movimento
acelerado;
e) Esse vagão está indo para a esquerda em
movimento acelerado.
Resolução:
A posição do pêndulo indica que a
aceleração
é
para
a
esquerda.
O
movimento não pode ser determinado, ele
pode estar acelerado com velocidade para
a esquerda ou parando com velocidade
para a direita.
4. (PASUSP 2010) - No tratado “Os Princípios
Matemáticos da Filosofia Natural”, publicado em 1687,
Newton formulou as famosas Leis de Movimento. Elas
são válidas para qualquer observador situado em um
referencial inercial.
Primeira Lei: “Todo corpo permanece em seu estado
de repouso ou de movimento uniforme em linha reta, a
menos que seja obrigado a mudar seu estado por
forças impressas sobre ele”.
Segunda Lei: “A mudança de movimento é
proporcional à força motriz (força resultante) impressa
e se faz segundo a linha reta pela qual se imprime essa
força”.
Terceira Lei: “A uma ação sempre se opõe uma
reação igual, ou seja, as ações de dois corpos um
sobre o outro sempre são iguais e se dirigem a partes
contrárias”.
Com base nas Leis de Movimento de Newton e nos
seus conhecimentos, assinale a alternativa que
apresenta uma afirmação correta.
Resolução:
a) Quando um ônibus em movimento freia,
repentinamente, os passageiros são arremessados
para a frente, devido ao princípio enunciado na
Terceira Lei. Errada, os passageiros são
arremessados para frente devido ao
princípio da Inércia, primeira lei.
b) Um corpo em movimento, com velocidade de
magnitude constante, a força resultante é nula.
Correta.
c) A força de atração gravitacional que o Sol exerce
sobre a Terra é maior do que a força que a Terra
exerce sobre o Sol, conforme enuncia a Terceira
Lei. Errada, ação e reação têm mesmo
módulo
d) Quando um corpo se encontra em repouso, não
existem forças atuando sobre ele, segundo o
princípio enunciado na Segunda Lei. Errada, a
força resultante é que é nula.
e) Ao se aplicar uma força em um corpo em repouso,
necessariamente
muda-se
seu
estado
de
movimento, de acordo com o princípio enunciado na
Segunda Lei. Errada, mesmo que você
aplique uma força não nula no corpo a
força resultante pode ser nula.
Resolução:
I. Desprezando-se a resistência do ar, um corpo
qualquer em queda livre, partindo do repouso, após
20 segundos, teria velocidade v aproximadamente 4
vezes maior do que a velocidade limite v1.
m
Correta v  10  t  v  200
s
II. Quando a velocidade limite v1 é atingida, o peso do
paraquedista é maior que a força de resistência
viscosa exercida pelo ar. Errada, na
velocidade limite a resultante é nula.
III. A velocidade limite v2, com que o paraquedista
chega ao solo, é igual à velocidade vertical atingida
por uma pessoa após um salto de uma altura de
aproximadamente
5
metros.
Errada
2
2
2
v  v  2  a  S  v  0  2  10  5 
0
m
v  10
s
5. (PASUSP 2010) - Em um salto de paraquedas, a
resistência do ar desempenha um papel fundamental e
permite a seus praticantes saltar de grandes altitudes e
chegar com segurança ao solo. O comportamento
típico da magnitude da velocidade vertical (v) de um
paraquedista, em função do tempo (t), é mostrado na
figura.
6. Chamamos de energia mecânica toas as formas de
energia relacionadas ao movimento de corpos ou
capazes de colocá-los em movimento ou deformá-los.
Todo o corpo em movimento, por possuir uma energia
associada a esse movimento, pode vir a realizar
trabalho (em uma colisão, por exemplo). Essa energia
recebe o nome de cinética.
km
Um automóvel com velocidade de 40
possui uma
h
energia cinética capaz de derrubar três árvores de
mesma espécie. Mantida a proporção entre massa e
energia, se esse veículo passar a uma velocidade de
km
80
, terá uma energia cinética capaz de derrubar
h
Após o salto (t=0), a velocidade vertical v do
paraquedista aumenta e, depois de aproximadamente
20 segundos, atinge a velocidade limite v1
50 m/s.
Quando o paraquedas é aberto, a velocidade diminui
rapidamente, atingindo uma nova velocidade limite
v2 7 m/s.
Considerando
g  10
m
s2
,
analise
as
seguintes
De acordo com o texto e os seus conhecimentos, está
correto apenas o que se afirma em
a)
b)
c)
d)
e)
I.
II.
III.
I e II.
II e III.
a) seis árvores.
b) oito árvores.
c) dez árvores.
d) doze árvores.
e) dezesseis árvores.
Resolução:
Dobrando a velocidade a energia cinética
m  v2
, assim a energia
quadruplica EC 
2
seria capaz de derrubar doze árvores.
afirmações:
7. Uma pessoa com massa de 70 kg está sobre uma balança, que está no piso de um elevador. O elevador está
m
m
subindo, mas sua velocidade está sendo reduzida com uma aceleração de 1 . Considere g  10 .
2
s2
s
a) Faça um desenho, representado as forças que atuam na pessoa e a sua aceleração.
b) Determine a indicação da balança, em newtons.
Resolução:
a)
a
b)
P  N  m  a  N  P  m  a  N  70  10  70  1  N  630 N
8. Um móvel percorre uma distância máxima de 205 m e atinge uma velocidade máxima de 300
pode acelerar a partir do repouso e desacelerar de volta ao repouso a uma taxa de 1
m
. A cabina
minuto
m
.
s2
a) Qual a distância percorrida pela cabina enquanto acelera a partir do repouso até a velocidade máxima?
b) Quanto tempo a cabina leva para percorrer a distância de 205 m, sem paradas, partindo do repouso e
chegando com velocidade zero?
Resolução:
a)
1 minuto
m
m
v  300

 v 5
s
minuto
60 s
25
v 2  v 2  2  a  S  52  0  2  1  S  S 
 S  12,5 m
0
2
b)
v  v0
5 0
 t 
 t  5s
Para acelerar: v  v0  a  t  t 
a
1
Com velocidade de cruzeiro: s  205  2  12,5  s  180 m
s s0
180
 t  36 s
5
v  v0
0 5
 t 
 t  5s
Para desacelerar: v  v0  a  t  t 
a
1
Tempo total: t  5  36  5  t  46 s
s  s0 v t  t 
v
 t 
9. (PUC SP MODIFICADA) O coqueiro da figura tem 5 m de altura em relação ao chão e a cabeça do macaco
está a 0,5 m do solo. Cada coco, que se desprende do coqueiro, tem massa 200 g e atinge a cabeça do macaco
m
com 7 J de energia cinética. Considere g  10 .
s2
a) Qual é a energia potencial que o coco tem antes de cair?
b) Qual é a quantidade de energia mecânica dissipada na queda?
Resolução:
a)
EPG  m  g  h  EPG  0,2  10  5  EPG  10 J
b)
No coqueiro: EPG  10 J
Na
cabeça
do
macaco:
EPG  m  g  h 
EPG  0,2  10  0,5 
EPG  1 J
ECoqueiro  ECabeça do macaco  EDissipada 
10  1  7  ED 
ED  2 J
10. (Mackenzie MODIFICADO) De um mesmo ponto, do alto de uma torre de 100 m
de altura abandona-se, do repouso, primeiramente um corpo e 1,0 s depois um outro.
m
, calcule:
Desprezando a resistência do ar e adotando g  10
s2
a) A distância percorrida pelo primeiro corpo, 1,0 s após ter sido solto.
b) A distância percorrida pelo segundo corpo, quando a distância entre eles for de
15 m.
Resolução:
a)
h 1  5t 2  h 1  5  12  h1  5 m
b)
h1  h 2  15  5  t 2  5  t  12  15  5  t 2  5   t 2  2  t  1  1   15 


5  t 2  5  t 2  10  t  5  15  10  t  20  t  2 s
h 2  5 t  12  h 2  5  2  12  h 2  5 m
11. (UNIRIO MODIFICADO) A figura a seguir representa um carrinho de massa m se deslocando sobre o trilho
m
de uma montanha russa num local onde a aceleração da gravidade é g  10
. Considerando que a energia
s2
m
mecânica do carrinho se conserva durante o movimento e, em Q, o módulo de sua velocidade é 2 , determine o
s
módulo da velocidade no ponto P.
Resolução:
EQ  EP  EPG  EC  EPG  EC 
Q
Q
P
P
EPG  EC  EPG  EC 
Q
Q
P
P
m  v2
m  v2
Q
P 
m  g  hQ 
 m  g  hP 
2
2
v2
v2
Q
g  hQ 
 g  hP  P 
2
2
10  8 
22
2
 10  5 
vP2
2
 80  2  50 
2
vP
2

2
vP
2
2
 64  v  8
 82  50  vQ
Q
m
s
12. A figura a seguir representa um bloco de massa 2 kg, inicialmente em repouso sobre um plano horizontal.
Esse bloco recebe uma força F, horizontal, que pode ter três intensidades diferentes: 30 N, 60 N e 90 N. Para
cada um dos casos, determine a força de atrito e se o bloco continua em repouso ou inicia movimento. Os
coeficiente de atrito estático e dinâmico são respectivamente 0,4 e 0,3.
m
.
Considere g  10
s2
Resolução:
Cálculo da força de atrito estático máximo:
fE
 E  N  fE
 E  P 
Máximo
Máximo
fE
 E  m  g  fE
 0,4  2  10  fE
8 N
Máximo
Máximo
Máximo
O bloco encontra-se em movimento, para 30 N, para 60 N e para 90 N.
Cálculo da força de atrito dinâmico:
fD  D  N  fD  D  P  fD  D  m  g  fD  0,3  2  10  fD  6 N
13. Um corpo de massa igual a 5 kg parte do repouso da base de um plano inclinado – este com ângulo igual a
30° e comprimento 5 m – e atinge sua extremidade superior em 10 s. Qual é a intensidade da força externa
paralela ao plano inclinado que foi aplicada no corpo?
m
1
(dado g  10
e sen 30o  )
2
2
s
Despreze os atritos.
Resolução:
F  P  m a
T
10
a t 2
a  10 2
F

S  S0  v0  t 
5 0 
 a 
2
2
100
PT
a  0,1
m
s2
F  P  m  a  F  m  g  sen   m  a 
T
F  m  g  sen   m  a  F  5  10  0,5  5  0,1 
F  25  0,5  F  25,5 N