FÍSICA Prof. Raphael Fracalossi 1. (Ufsm 2012) A figura representa dois atletas numa corrida, percorrendo uma curva circular, cada um em uma raia. Eles desenvolvem velocidades lineares com módulos iguais e constantes, num referencial fixo no solo. Atendendo à informação dada, assinale a resposta correta. a) b) c) d) Em módulo, a aceleração centrípeta de A é maior do que a aceleração centrípeta de B. Em módulo, as velocidades angulares de A e B são iguais. A poderia acompanhar B se a velocidade angular de A fosse maior do que a de B, em módulo. Se as massas dos corredores são iguais, a força centrípeta sobre B é maior do que a força centrípeta sobre A, em módulo. e) Se A e B estivessem correndo na mesma raia, as forças centrípetas teriam módulos iguais, independentemente das massas. 2. (Uespi 2012) Uma propaganda de um automóvel informa que, numa reta, ele vai de zero a 100 km/h em 10 segundos. Qual deve ser a sua aceleração, supondo que ela seja constante? 2 a) 36000 km/h 2 b) 64000 km/h 2 c) 100000 km/h 2 d) 146000 km/h 2 e) 164000 km/h 3. (Ueg 2012) A órbita do planeta Terra, em torno do Sol, possui uma distância aproximada de 930 milhões de quilômetros. Sabendo-se que o ano possui 365 dias e 5 horas, a velocidade média exercida pela Terra para executar essa órbita é, aproximadamente, de: a) 106.103 km/h b) 1.061 km/h c) 106 km/h d) 10,6 km/h 4. (Upf 2012) Uma loja divulga na propaganda de um carro com motor 1.0 que o mesmo aumenta sua velocidade de 0 a 100 km/h em 10 s enquanto percorre 277 m. De acordo com essas informações, pode-se afirmar que o carro apresenta: 2 a) uma aceleração escalar média de 10 km/h b) c) d) e) 2 uma aceleração escalar média de 27,7 m/s uma velocidade escalar média de 27,7 m/s uma velocidade escalar média de 10 km/h um deslocamento com velocidade constante 1 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: O Quadro que segue mostra a idade(t) e a altura(h) de uma árvore. t (anos) 0 10 30 50 70 90 5. a) b) c) d) e) m (metros) 0 2 10,9 20,3 26,3 30,5 (Feevale 2012) Sobre a velocidade de crescimento da árvore, é correto afirmar que: inicialmente é grande e em seguida vai diminuindo gradualmente. inicialmente é grande, diminui e em seguida aumenta novamente. começa baixa, aumenta e em seguida diminui. começa baixa, diminui mais ainda e no final é grande. é pequena no começo, diminui para quase zero e no final aumenta. 6. (Unimontes 2011) Dois aviões do grupo de acrobacias (Esquadrilha da Fumaça) são capazes de realizar manobras diversas e deixam para trás um rastro de fumaça. Nessas condições, para que os aviões descrevam duas semirretas paralelas verticais (perpendiculares ao solo, considerado plano), de tal sorte que o desenho fique do mesmo tamanho, os pilotos controlam os aviões para que tenham velocidades constantes e de mesmo módulo. Considerando o mesmo sentido para o movimiento dos aviões durante essa acrobacia, pode-se afirmar corretamente que: a) os aviões não se movimentam em relação ao solo. b) os aviões estão parados, um em relação ao outro. c) um observador parado em relação ao solo está acelerado em relação aos aviões. d) um avião está acelerado em relação ao outro. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Um meio de transporte é tanto mais eficiente quanto menor for a energia consumida para transportar cada pessoa por certa distância. Na figura abaixo são mostrados diversos meios de locomoção e seu consumo, em J/km por pessoa, para certa velocidade. 7. (Unicamp simulado 2011) Analisando a figura acima é correto afirmar que a energia consumida na situação de maior eficiência em um percurso de 2 horas é de: a) 0,6 kJ. b) 1,2 kJ. c) 160 kJ. d) 640 kJ. 2 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Atletismo Corrida Nado livre Atletismo Corrida Nado livre Volta de Classificação de um carro de Fórmula-1 Espaço percorrido (m) 100 50 1500 1500 Tempo de prova 9,69 s 21,30 s 4 min 01,63 s 14 min 41,54 s 5200 1 min 29,619 s 8. (Uel 2011) Conforme os dados da tabela, assinale a alternativa que apresenta a velocidade média aproximada, em km/h, para a modalidade nado livre 1500 m. a) 3 b) 6 c) 9 d) 12 e) 15 GABARITO: Resposta da questão 1: A Pela expressão da aceleração centrípeta, ⎛ ⎜ acent ⎜ ⎝ = v2 ⎞ ⎟ , vemos que sua intensidade é inversamente R ⎟⎠ proporcional ao raio da curva. Os dois atletas têm mesma velocidade linear (v), porém A corre na raia mais interna, de menor raio de curvatura (RA < RB). Portanto: acent > acent . A B Resposta da questão 2: A am = Δv 100 − 0 100 × 3.600 = = 10 Δt 10 ⇒ am = 36.000 km / h2 . 3600 Resposta da questão 3: A Aplicando a definição de velocidade média: vm = ΔS 930 × 106 930 × 106 = = = 106.103,8 Δt 365 × 24 + 5 8.765 ⇒ vm = 106.103 km/h. Resposta da questão 4: C A velocidade escalar média é: v= ΔS 277 = Δt 10 ⇒ vm = 27,7 m / s. Resposta da questão 5: C A tabela abaixo mostra a velocidade média de crescimento da árvore nos subsequentes intervalos de tempo mostrados, justificando a resposta. Tempo t (anos) 0 Altura m (metros) 0 10 2 30 10,9 50 20,3 70 26,3 90 30,5 Veloc. Média Vm (m/ano) 0,20 0,45 0,47 0,32 0,21 3 Resposta da questão 6: B Como, em relação ao solo, suas velocidades são iguais, um avião está em repouso em relação ao outro. Resposta da questão 7: B Da figura, vemos que a maior eficiência é para a velocidade de 6 km/h, sendo o consumo igual a 100 J/km. A distância percorrida em 2 h é: ΔS = v Δt = 6 (2) = 12 km. A energia consumida é: E = 12 km × 100 J = 1.200 J km ⇒ E = 1,2 kJ. Resposta da questão 8: B Calculemos as velocidades médias para todos os valores apresentados na tabela, lembrando que para passar m/s para km/h, basta multiplicar por 3,6: 100 ⎧ ⎪ Atletismo corrida (100 m): v m = 9,69 = 10,32 m / s = 37,15 km / h. ⎪ 50 ⎪ ⎪Nado livre (50 m): v m = 21,3 = 2,35 m / s = 8,45 km / h. ⎪ 1.500 ΔS ⎪ Vm = = 6,21 m / s = 22,35 km / h. ⎨ Atletismo corrida (1.500 m): v m = 241,63 Δt ⎪ ⎪ 1.500 = 1,70 m / s = 6,12 km / h. ⎪Nado livre (1.500 m): v m = 881,54 ⎪ ⎪ 5.200 = 58,02 m / s = 208,89 km / h. ⎪Fórmula 1 (5.200 m): v m = 881,54 ⎩ 4