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Exercícios sobre equação de Torricelli

Estes exercícios sobre equação de Torricelli ajudarão você a aplicar essa equação da cinemática em questões envolvendo o movimento retilíneo uniformemente variado.

Por Thiago Tavares da Costa
Questão 1

Um ciclista, pedalando a uma velocidade inicial de 5 m/s, acelera durante um intervalo de tempo e atinge a velocidade 15 m/s ao percorrer uma distância de 40 m em uma pista reta. A aceleração, em m/s2, do ciclista é

a) 1,0.

b) 2,5.

c) 3,5.

d) 5,0.

Questão 2

Um motociclista freia bruscamente, estando a 25 m/s, após percorrer uma distância de 25 m. Em m/s2, qual a aceleração aplicada?

a) 10

b) 12,5

c) - 10

d) - 12,5

Questão 3

Uma bola é lançada verticalmente para cima a uma velocidade inicial de 10 m/s. Usando a aceleração da gravidade como 10 m/s2, qual a altura atingida em metros?

a) 5

b) 10

c) 15

d) 20

Questão 4

Um condutor de trem, estando a 30 m/s enquanto viajava, decide frear bruscamente e para completamente após uma distância de 75 metros. Em m/s2, qual a aceleração aplicada?

a) -3

b) -6

c) -9

d) -12

Questão 5

Um atleta de corrida acelera de forma uniforme de 0 a 5 m/s, em uma distância de 5 metros. Para que isso ocorra, ele necessita de uma aceleração em m/s2, de:

a) 1.

b) 2,5.

c) 3,5.

d) 5,0.

Questão 6

Um carro acelera de 10 m/s para 20 m/s, em uma distância de 50 metros. Qual a sua aceleração, m/s2?

a) 1,5

b) 3,0

c) 4,5

d) 6,0

Questão 7

Uma pedra é lançada de um penhasco e atinge o solo a uma velocidade com 40 m/s. Sabendo que a aceleração da gravidade é 10 m/s2, qual a altura do penhasco (em metros)?

a) 80

b) 100

c) 120

d) 160

Questão 8

Um esqueitista desce uma rampa a partir do repouso e atinge 6 m/s após percorrer 9 metros. Qual a sua aceleração em m/s2?

a) 1

b) 2

c) 3

d) 4

Questão 9

(Eear 2024) Um veículo está se deslocando em uma pista retilínea com uma velocidade constante de módulo igual a 108 km/h. Após passar por uma placa, num ponto X da estrada, ele continua com essa velocidade por 10 min e, após esse tempo, aciona os freios, produzindo uma desaceleração constante de módulo igual a 3 m/s2, até o veículo parar completamente num ponto Y dessa estrada. Quanto tempo, em s, um ciclista leva para percorrer a distância entre os pontos X e Y mantendo durante todo o trajeto uma velocidade constante de módulo igual a 36 km/h?

a) 360

b) 450

c) 1.815

d) 1.8150

Questão 10

(Fcmscsp 2023) A distância de frenagem é a mínima distância que um veículo percorre para conseguir parar completamente antes de atingir um obstáculo. Essa distância é a soma da distância de reação, que é a distância percorrida entre o instante que o condutor avista o obstáculo e o instante em que aciona o sistema de freios do veículo, com a distância de parada, que é a distância percorrida pelo veículo após o acionamento dos freios, até sua parada total. A figura representa a distância de frenagem típica para um automóvel que trafega com velocidade de 112 km/h, que corresponde a, aproximadamente, 30 m/s.

Considerando que o veículo percorra a distância de reação em movimento uniforme e a distância de parada em movimento uniformemente variado, a aceleração escalar do veículo, durante a distância de parada, é de aproximadamente:

a) 6,0 m/s2.

b) 7,5 m/s2.

c) 2,5 m/s2.

d) 4,7 m/s2.

e) 12,0 m/s2.

Questão 11

(Eear 2019) Um atleta pratica salto ornamental fazendo uso de uma plataforma situada a 5 m do nível da água da piscina. Se o atleta saltar dessa plataforma, a partir do repouso, com que velocidade se chocará com a água?

Observação: despreze a resistência do ar e considere o módulo da aceleração da gravidade g=10m/s2.

a) 10m/s.

b) 20m/s.

c) 30m/s.

d) 50m/s.

Questão 12

(Pucrj 2019) Um jogador chuta uma bola a partir do solo, e ela sai com um ângulo de 45° em relação à horizontal. Desprezando a resistência do ar, a bola atinge uma altura máxima de 2,5 m. Qual é o módulo da velocidade inicial da bola, em m/s?

Dados:

a)

b)

c) 5,0

d)

e) 10

Resposta - Questão 1

Resposta: B

Usando a equação de Torricelli:

Substituindo pelos valores encontrados, temos:

Resposta - Questão 2

Resposta: D

Usando a equação de Torricelli:

Substituindo pelos valores encontrados, temos:

Resposta - Questão 3

Resposta: A

Usando a equação de Torricelli:

Substituindo pelos valores encontrados, temos:

Resposta - Questão 4

Resposta: B

Usando a equação de Torricelli:

Substituindo pelos valores encontrados, temos:

Resposta - Questão 5

Resposta: B

Usando a equação de Torricelli:

Substituindo pelos valores encontrados, temos:

Resposta - Questão 6

Resposta: B

Usando a equação de Torricelli:

Substituindo pelos valores encontrados, temos:

Resposta - Questão 7

Resposta: A

Usando a equação de Torricelli:

Substituindo pelos valores encontrados, temos:

Resposta - Questão 8

Resposta: B

Usando a equação de Torricelli:

Substituindo pelos valores encontrados, temos:

Resposta - Questão 9

Resposta: C

Distância percorrida pelo veículo do avistamento da placa até o acionamento dos freios:

Distância percorrida pelo veículo após o acionamento dos freios e até parar:

Distância total entre os pontos X e Y:

Tempo que o ciclista leva para percorrer esse trajeto:

Resposta - Questão 10

Resposta: A

Aplicando a equação de Torricelli para o trecho em que o veículo está em movimento uniformemente variado, obtemos:

Observação: O veículo sofre, na verdade, uma desaceleração. Dessa forma, a alternativa dada como correta corresponde ao módulo dessa aceleração.

Resposta - Questão 11

Resposta: A

Aplicando a equação de Torricelli, obtemos:

Resposta - Questão 12

Alternativa: E

Considerando a origem no solo e o sentido positivo do referencial na vertical para cima, podemos usar a equação de Torricelli que relaciona as componentes verticais das velocidades com a altura.

Sabendo que na altura máxima, a componente vertical da velocidade vy é nula, temos a componente vertical da velocidade inicial:

Logo, o módulo da velocidade inicial será obtido por:

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