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LISTA EXTRA – 3ª SÉRIE

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1) Em uma pista de competição, quatro carrinhos elétricos, numerados de I a IV, são

movimentados de acordo com o gráfico v t a seguir.

O carrinho que percorreu a maior distância em 4 segundos tem a seguinte numeração:

a) I

b) II

c) III

d) IV

2) Nas regiões sul e nordeste do litoral da Inglaterra, existem construções em concreto

em forma de refletores acústicos que foram utilizadas durante as décadas de 1920 e

1930 para a detecção de aeronaves inimigas. O som produzido pelas aeronaves é

refletido pela superfície parabólica e concentrado no ponto de foco, onde um vigia ou

um microfone captava o som. Com o desenvolvimento de aeronaves mais rápidas e de

sistemas de radares, os refletores tornaram-se obsoletos. Suponha que um vigia

posicionado no centro de um refletor comece a escutar repentinamente o ruído de um

avião inimigo que se aproxima em missão de ataque. O avião voa a uma velocidade

constante de 540 km / h numa trajetória reta coincidente com o eixo da superfície

parabólica do refletor. Se o som emitido pelo motor do avião demora 30,0 s para chegar

ao refletor, a que distância o avião se encontra do refletor no instante em que o vigia

escuta o som? Considere que a velocidade do som no ar é de 340 m / s.


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a) 10,2 km.

b) 4,50 km.

c) 14,7 km.

d) 5,70 km.

e) 6,00 km.

3) A velocidade é uma grandeza que relaciona a distância percorrida e o tempo gasto

para percorrê-la. A aceleração é uma grandeza que mede a rapidez com que a

velocidade varia. Mais rápido, mais lento, são percepções sensoriais. Tentamos medir

com relógios tais variações e nos rebelamos, quando elas não concordam com a nossa

percepção. Dizemos nunca com muita facilidade, dizemos sempre com muita facilidade,

como se fôssemos fiéis a um momento. “Mas o outro já está olhando para o lado.”

(LUFT, 2014)

O que é constante e imutável num momento não será mais no momento seguinte. Uma

velocidade, num momento, pode não ser a mesma num momento seguinte.

Assinale a situação em que o móvel apresenta maior valor (positivo ou negativo) de

aceleração:

a) O móvel estava a 50m / s e manteve essa velocidade durante 2,0 s.

b) O móvel estava a 20m / se, em 10s, aumentou a sua velocidade para 40m / s.

c) O móvel estava a 10m / s e, em 2,0 s, diminuiu sua velocidade para zero.


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d) O móvel estava a 40m / s e, em 10s, diminuiu sua velocidade para zero.

4) Em 2014, comemoraram-se os 50 anos do início da operação de trens de alta

velocidade no Japão, os chamados trens-bala. Considere que um desses trens desloca-se

com uma

velocidade constante de 360km / h sobre trilhos horizontais. Em um trilho paralelo,

outro trem desloca-se também com velocidade constante de 360km / h, porém em

sentido contrário.

Nesse caso, o módulo da velocidade relativa dos trens, em m / s. é Igual a

a) 50.

b) 100.

c) 200.

d) 360.

e) 720.

5) A castanha-do-pará (Bertholletia excelsa) é fonte de alimentação e renda das

populações tradicionais da Amazônia. Sua coleta é realizada por extrativistas que

percorrem quilômetros de trilhas nas matas, durante o período das chuvas amazônicas.

A castanheira é uma das maiores árvores da floresta, atingindo facilmente a altura de

50m. O fruto da castanheira, um ouriço, tem cerca de 1kg e contém, em média, 16

sementes. Baseando-se nesses dados e considerando o valor padrão da aceleração da

gravidade 29,81m/ s , pode-se estimar que a velocidade com que o ouriço atinge o solo,

ao cair do alto de uma castanheira, é de, em m / s, aproximadamente,

a) 5,2.

b) 10,1.

c) 20,4.

d) 31,3.

e) 98,1.

6) Uma ave marinha costuma mergulhar de uma altura de 20 m para buscar alimento no

mar.


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Suponha que um desses mergulhos tenha sido feito em sentido vertical, a partir do

repouso e exclusivamente sob ação da força da gravidade.

Desprezando-se as forças de atrito e de resistência do ar, a ave chegará à superfície do

mar a uma velocidade, em m/s, aproximadamente igual a:

a) 20

b) 40

c) 60

d) 80

7) No desenvolvimento do sistema amortecedor de queda de um elevador de massa m,

o engenheiro projetista impõe que a mola deve se contrair de um valor máximo d,

quando o elevador cai, a partir do repouso, de uma altura h, como ilustrado na figura

abaixo. Para que a exigência do projetista seja satisfeita, a mola a ser empregada deve

ter constante elástica dada por

Note e adote:

- forças dissipativas devem ser ignoradas;

- a aceleração local da gravidade é g.

a) 22 m g h d / d

b) 22 m g h d / d

c) 22 m g h / d

d) m g h / d

e) m g / d


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8) Uma pista de esqui para treinamento de principiantes foi projetada de modo que,

durante o trajeto, os esquiadores não ficassem sujeitos a grandes acelerações nem

perdessem contato com nenhum ponto da pista. A figura representa o perfil de um

trecho dessa pista, no qual o ponto C é o ponto mais alto de um pequeno trecho circular

de raio de curvatura igual a 10 m.

Os esquiadores partem do repouso no ponto A e percorrem a pista sem receber nenhum

empurrão, nem usam os bastões para alterar sua velocidade. Adote 2g 10 m/ s e

despreze o atrito e a resistência do ar.

a) Se um esquiador passar pelo ponto B da pista com velocidade 10 2 m s, com que

velocidade ele passará pelo ponto C?

b) Qual a maior altura Ah do ponto A, indicada na figura, para que um esquiador não

perca contato com a pista em nenhum ponto de seu percurso?

9) Um esquiador, com 70kg de massa, colide elasticamente contra uma árvore a uma

velocidade de 72km / h.

Calcule, em unidades do SI, o momento linear e a energia cinética do esquiador no

instante da colisão.

10) Um carro, em um trecho retilíneo da estrada na qual trafegava, colidiu frontalmente

com um poste. O motorista informou um determinado valor para a velocidade de seu

veículo no momento do acidente. O perito de uma seguradora apurou, no entanto, que a

velocidade correspondia a exatamente o dobro do valor informado pelo motorista.


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Considere 1Ec a energia cinética do veículo calculada com a velocidade informada pelo

motorista e 2Ec aquela calculada com o valor apurado pelo perito.

A razão 1

2

Ec

Ec corresponde a:

a) 1

2

b) 1

4

c) 1

d) 2

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

A figura abaixo mostra, de forma simplificada, o sistema de freios a disco de um

automóvel. Ao se pressionar o pedal do freio, este empurra o êmbolo de um primeiro

pistão que, por sua vez, através do óleo do circuito hidráulico, empurra um segundo

pistão. O segundo pistão pressiona uma pastilha de freio contra um disco metálico preso

à roda, fazendo com que ela diminua sua velocidade angular.

11) Qual o trabalho executado pela força de atrito entre o pneu e o solo para parar um

carro de massa m 1.000 kg, inicialmente a v 72 km / h, sabendo que os pneus travam

no instante da frenagem, deixando de girar, e o carro desliza durante todo o tempo de

frenagem?

a) 43,6 10 J.


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b) 52,0 10 J.

c) 54,0 10 J.

d) 62,6 10 J.

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:

Recentemente, uma equipe de astrônomos afirmou ter identificado uma estrela com

dimensões comparáveis às da Terra, composta predominantemente de diamante. Por ser

muito frio, o astro, possivelmente uma estrela anã branca, teria tido o carbono de sua

composição cristalizado em forma de um diamante praticamente do tamanho da Terra.

12) Os astrônomos estimam que a estrela estaria situada a uma distância

18d 9,0 10 m da Terra. Considerando um foguete que se desloca a uma velocidade

4v 1,5 10 m/ s, o tempo de viagem do foguete da Terra até essa estrela seria de

7(1ano 3,0 10 s)

a) 2.000 anos.

b) 300.000 anos.

c) 6.000.000 anos.

d) 20.000.000 anos.

13) Os dois primeiros colocados de uma prova de 100 m rasos de um campeonato de

atletismo foram, respectivamente, os corredores A e B. O gráfico representa as

velocidades escalares desses dois corredores em função do tempo, desde o instante da

largada (t = 0) até os instantes em que eles cruzaram a linha de chegada.


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Analisando as informações do gráfico, é correto afirmar que, no instante em que o

corredor A cruzou a linha de chegada, faltava ainda, para o corredor B completar a

prova, uma distância, em metros, igual a

a) 5.

b) 25.

c) 15.

d) 20.

e) 10.

14)

Algumas cidades têm implantado corredores exclusivos para ônibus a fim de diminuir o

tempo das viagens urbanas.

Suponha que, antes da existência dos corredores, um ônibus demorasse 2 horas e 30

minutos para percorrer todo o trajeto de sua linha, desenvolvendo uma velocidade

média de 6 km/h.


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Se os corredores conseguirem garantir que a velocidade média dessa viagem aumente

para 20 km/h, o tempo para que um ônibus percorra todo o trajeto dessa mesma linha

será

a) 30 minutos.

b) 45 minutos.

c) 1 hora.

d) 1 hora e 15 minutos.

e) 1 hora e 30 minutos.

15) 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.

16) 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.

17) Filas de trânsito são comuns nas grandes cidades, e duas de suas consequências

são: o aumento no tempo da viagem e a irritação dos motoristas. Imagine que você está

em uma pista dupla e enfrenta uma fila. Pensa em mudar para a fila da pista ao lado,

pois percebe que, em determinado trecho, a velocidade da fila ao lado é 3 carros/min.

enquanto que a velocidade da sua fila é 2 carros /min.

Considere o comprimento de cada automóvel igual a 3 m.


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Assinale a alternativa correta que mostra o tempo, em min, necessário para que um

automóvel da fila ao lado que está a 15m atrás do seu possa alcançá-lo.

a) 2

b) 3

c) 5

d) 4

18) Sem proteção adequada, uma queda com skate pode causar sérias lesões,

dependendo da velocidade que ocorre a queda. Um menino em repouso no seu skate

encontra-se no ponto mais alto de uma rampa e começa a descer, chegando ao ponto

mais baixo com velocidade de módulo 2,0 m/s. Em seguida, o menino se lança para

baixo com o mesmo skate desse ponto mais alto com uma velocidade inicial de módulo

1,5 m/s.

Sabendo que, em ambas as situações, após iniciado o movimento, o menino não toca

mais os pés no solo, a alternativa correta que indica o módulo da velocidade, em m/s,

com que o menino no skate chega ao ponto mais baixo na segunda situação, é:

a) 0,5

b) 3,5

c) 2,5

d) 2,0

19) Tendo chegado atrasado ao casamento, um convidado conseguiu pegar uma última

fatia de bolo e concluiu que experimentara o melhor glacê de toda a sua vida. Ouvindo

falar que na cozinha havia mais um bolo, mas que seria cortado apenas em outra festa,

ele foi até lá. Viu o bolo em cima de uma mesa perto da porta. Porém, percebeu que

havia também uma cozinheira de costas para o bolo e para ele. Querendo passar o dedo

no bolo sem ser pego pela cozinheira e conseguir pegar a maior quantidade de glacê

possível, o convidado deduziu que, se passasse muito rápido, o dedo pegaria pouco

glacê; mas, se passasse muito lentamente, corria o risco de ser descoberto. Supondo,


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então, que ele tenha 3 segundos para roubar o glacê sem ser notado e que a melhor

técnica para conseguir a maior quantidade seja passar o dedo por 40,5 cm de bolo em

MRUV, partindo do repouso, qual aceleração teria o dedo no intervalo de tempo do

roubo do glacê?

a) 20,03 m/ s

b) 20,04 m/ s

c) 20,09 m/ s

d) 21,05 m/ s

e) 22 m/ s

20) Em uma prova de atletismo, um corredor, que participa da prova de 100 m rasos,

parte do repouso, corre com aceleração constante nos primeiros 50 m e depois mantém a

velocidade constante até o final da prova.

Sabendo que a prova foi completada em 10 s, calcule o valor da aceleração, da

velocidade atingida pelo atleta no final da primeira metade da prova e dos intervalos de

tempo de cada percurso.

Apresente os cálculos.

21) Suponha que um automóvel de motor muito potente possa desenvolver uma

aceleração média de módulo igual a 10 m/s2. Partindo do repouso, este automóvel

poderia chegar à velocidade de 90 km/h num intervalo de tempo mínimo, em segundos,

igual a:

a) 2,0.

b) 9,0.

c) 2,5.

d) 4,5.

e) 3,0.

22) A situação em que o módulo da aceleração média será maior está descrita em:

a) “Na Terra, uma pedra arremessada para cima encontra-se no ponto mais alto de sua

trajetória.”

b) “Um corredor velocista realiza a prova dos 100 m rasos alcançando a partir do

repouso a velocidade de 11 m/s em 5 s.”


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c) “Um automóvel em movimento tem sua velocidade de 16 m/s reduzida a zero em 4 s

diante de um sinal vermelho.”

d) “Um avião, ao pousar, toca a pista de aterrissagem com uma velocidade inicial de 70

m/s, levando 14 s para alcançar o repouso.”

23) Um objeto tem a sua posição (x) em função do tempo (t) descrito pela parábola

conforme o gráfico.

Analisando-se esse movimento, o módulo de sua velocidade inicial, em m/s, e de sua

aceleração, em m/s2, são respectivamente iguais a

a) 10 e 20.

b) 10 e 30.

c) 20 e 10.

d) 20 e 30.

e) 30 e 10.

24) 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.


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Determine

a) a aceleração Ba de Batista em t = 10 s;

b) as distâncias Ad e Bd percorridas por Arnaldo e Batista, respectivamente, até t = 50

s;

c) a velocidade média Av de Arnaldo no intervalo de tempo entre 0 e 50 s.

25) Uma pessoa do alto de um prédio solta uma bola e mede o módulo da posição da

bola em função do tempo. A figura, abaixo, mostra o esboço do gráfico da posição em

relação ao tempo.

Assinale a alternativa que representa o esboço dos gráficos em relação à velocidade

tempo e à aceleração tempo, respectivamente.

a)

b)


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c)

d)

e)

26) Um corpo de massa m, em queda livre e sob ação de gravidade g constante, parte

do repouso e descreve uma trajetória vertical. Durante a queda, a resistência do ar impõe

uma força de atrito proporcional ao módulo V da velocidade do corpo, o que faz a

massa se deslocar com aceleração variável. O módulo da força de resistência é dado por

bV, onde b é uma constante de proporcionalidade e depende, dentre outros fatores, da

forma do corpo. A segunda Lei de Newton, aplicada ao corpo, mostra que o módulo da

força resultante é força =mg bV mA, onde A é o módulo da aceleração. Note que, no

instante inicial, V = 0 e a aceleração fica simplesmente A = g. À medida que o tempo

passa, V aumenta e A diminui até um instante de tempo em que a velocidade se manterá

constante. Esta velocidade, chamada de velocidade terminal, tem módulo igual a

a) mg.

b) bmg.

c) b/m.


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d) mg/b.

27) Dois corpos de massas m e 2m são abandonados da mesma altura, ambos com

velocidade inicial nula. Durante a queda de ambos, a aceleração gravitacional é

constante e a resistência do ar desprezível. Sendo 1t e 2t , respectivamente, o tempo que

cada corpo leva para atingir o solo, a relação entre esses tempos é

a) 1 2t 2,00t .

b) 1 2t 0,50t .

c) 1 2t 0,25t .

d) 1 2t 1,00t .

e) 1 2t 4,00t .

28) Um professor utiliza essa história em quadrinhos para discutir com os estudantes o

movimento de satélites. Nesse sentido, pede a eles que analisem o movimento do

coelhinho, considerando o módulo da velocidade constante.


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Desprezando a existência de forças dissipativas, o vetor aceleração tangencial do

coelhinho, no terceiro quadrinho, é

a) nulo.

b) paralelo à sua velocidade linear e no mesmo sentido.

c) paralelo à sua velocidade linear e no sentido oposto.

d) perpendicular à sua velocidade linear e dirigido para o centro da Terra.

e) perpendicular à sua velocidade linear e dirigido para fora da superfície da Terra.

29) As máquinas cortadeiras e colheitadeiras de cana-de-açúcar podem substituir

dezenas de trabalhadores rurais, o que pode alterar de forma significativa a relação de

trabalho nas lavouras de cana-de-açúcar. A pá cortadeira da máquina ilustrada na figura

abaixo gira em movimento circular uniforme a uma frequência de 300 rpm. A

velocidade de um ponto extremo P da pá vale


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(Considere 3.π )

a) 9 m/s.

b) 15 m/s.

c) 18 m/s.

d) 60 m/s.

30) Da parte superior de um caminhão, a 5,0 metros do solo, o funcionário 1 arremessa,

horizontalmente, caixas para o funcionário 2, que se encontra no solo para pegá-las. Se

cada caixa é arremessada a uma velocidade de 8,0 m/s, da base do caminhão, deve ficar

o funcionário 2, a uma distância de

Considere a aceleração da gravidade 10,0 m/s2 e despreze as dimensões da caixa e dos

dois funcionários.

a) 4,0 m.

b) 5,0 m.

c) 6,0 m.

d) 7,0 m.

e) 8,0 m.


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