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Exercícios sobre Cinemática Escalar

Exercícios de Física

Estes exercícios testarão seus conhecimentos sobre a Cinemática Escalar, parte da Mecânica que se volta ao estudo matemático dos movimentos. Publicado por: Joab Silas da Silva Júnior
questão 1

(UNIFICADO-RJ) A nave espacial New Horizons foi lançada pela agência espacial NASA para estudar o planeta anão Plutão em janeiro de 2006. Em julho de 2015, a nave chegou muito próximo a Plutão e conseguiu enviar imagens de sua superfície. A distância estimada entre a Terra e a nave, quando ela estava bem próxima a Plutão, era de 32 unidades astronômicas (1 unidade astronômica = 150 milhões de quilômetros). Se a velocidade da luz é de 300 mil quilômetros por segundo, a imagem recebida pelos observatórios terrestres levou, da New Horizons até a Terra, aproximadamente

 

a) 0,1 microssegundo

b) 1 hora

c) 4 horas e meia

d) 2 dias

e) zero segundos

questão 2

(UEFS) Pela experiência cotidiana, sabe-se que o movimento representa uma mudança contínua na posição de um corpo em relação a um dado referencial. A posição de uma partícula movendo-se ao longo do eixo z varia no tempo, de acordo com a expressão z(t) = 5t3 – 3t, em que z está em metros e t, em segundos. Com base nessas informações, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F as falsas.

 

(  ) O movimento da partícula é retilíneo e uniformemente acelerado.

(  ) A partícula apresenta um movimento progressivo em toda sua trajetória.

(  ) A velocidade média da partícula entre os instantes t = 1,0 s e t = 2,0 s é igual a 32,0m/s.

(  ) Em t = 0s e em, aproximadamente, t = 0,77s, a partícula passa pela origem da sua trajetória.

 

A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a

 

a) F V V F

b) F V F V

c) F F V V

d) V V F F

e) V F F V

questão 3

Analise as afirmações a respeito das características do movimento uniforme.

I) O movimento dito progressivo é aquele que ocorre a favor do sentido positivo da trajetória.

II) O gráfico da função horária da posição para o movimento retilíneo uniforme sempre é uma reta crescente.

III) Se o movimento for retrógrado, o gráfico da posição em função do tempo será uma reta crescente.

IV) O coeficiente angular da reta do gráfico da posição versus o tempo é igual à velocidade do móvel.

 

É verdadeiro o que se diz em:

a) I e II

b) I, III e IV

c) I, II e IV

d) II e IV

e) II e III

questão 4

Um móvel em uma rodovia sai da posição 18 km e anda de acordo com o sentido positivo da trajetória com velocidade constante de 30 km/h. Outro móvel sai da posição 2 km e anda no sentido positivo da trajetória com velocidade constante de 50 km/h. Determine o ponto onde os dois móveis se encontrarão.

 

a) 30 km

b) 38 km

c) 40 km

d) 42 km

e) 50 km

 

respostas
Questão 1

Letra C

Determinando a distância em quilômetros entre a Terra e Plutão, teremos:

32 UA x 150 .106 km = 4,8.109 km

Sabendo que a velocidade da luz é de 3.105 km/s, podemos utilizar a equação da velocidade média e determinar o tempo gasto pela luz.

 

V = Δs ÷ Δt

3.105 = 4,8.109 ÷ Δt

Δt = 4,8.109 ÷ 3.105

Δt = 1,6 . 104 s = 16000 s

 

Uma hora possui 3600 s, logo, 16000 s divididos por 3600 s resultam em 4,4 h, aproximadamente 4,5 h.

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Questão 2

Letra C

Antes de analisar as afirmações, devemos notar que:

Ao dividir todos os termos da equação pelo tempo, temos:

v = 5t2 – 3

 

Isso revela que a velocidade pode ter valores positivos ou negativos para diferentes instantes de tempo, o que indica a possibilidade de inversão de sentido da velocidade.

Ao dividirmos os termos da equação da velocidade pelo tempo, temos:

a = 5.t – (3/t)

Isso mostra que a aceleração está em função do tempo.

Portanto, as afirmações são:

  • Falsa. O movimento possui aceleração variável;
  • Falsa. A velocidade muda de sentindo, sendo assim, o movimento não será progressivo em toda a sua trajetória;
  • Verdadeira. Aplicando-se os valores 1 s e 2 s na função da posição em função do tempo, os resultados serão, respectivamente, 2 m e 34 m. Assim, a velocidade média será:

V = Δs ÷ Δt

V = (34 – 2) ÷ (2 – 1)

V = 32 m/s

  • Verdadeira. Aplicando-se t = 0 s, o resultado final será nulo. Já para t = 0,77 s, a posição indicada será de, aproximadamente, 0,03 m.
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Questão 3

Letra C

I) Verdadeira: O movimento dito progressivo realmente é aquele que ocorre a favor do sentido positivo da trajetória.

II) Falsa: Se o movimento for retrógrado, a velocidade será negativa e, assim, a reta do gráfico da função horária da posição para o movimento uniforme será decrescente.

III) Falsa. O movimento retrógrado apresenta velocidade negativa, logo, o gráfico é decrescente.

IV) Verdadeira. Em um gráfico de espaço versus tempo, a tangente do ângulo formado pela reta é dada pela razão Δs ÷ Δt, razão essa que determina a velocidade do móvel.

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Questão 4

Letra D

Escrevendo a função horária da posição para cada um dos móveis, temos:

S1 = 18 + 30.t

S2 = 2 + 50.t

 

No momento do encontro, as posições dos móveis serão as mesmas, sendo assim, igualando as funções acima, teremos:

S1 = S2

18 + 30.t = 2 + 50.t

20.t = 16

t = 0,8 s

 

O tempo para o encontro é de 0,8 s. Assim, a posição de encontro para os móveis é:


S1 = 18 + 30.t = 18 + 30.0,8 = 18 + 24 = 42 km

S2 = 2 + 50.t = 2 + 50.0,8 = 2+ 40 = 42 km

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