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2ª Prova de Física – Profs. Beth/Reinaldo – 1a UP

Nome 1ª série Nº Conceito

Nº de questões: 5 Tempo: 85 min Data: 14 / 03 / 2015

NÃO É permitido o uso de calculadora NEM o empréstimo de materiais.

Escreva a resolução completa de cada questão e não apenas o resultado final. Atenção para as unidades.

O que não for compreendido não será corrigido. Boa Prova!

_____________________________________________________________________________________________ 1. Um trem de 450 m de comprimento, movendo-se com velocidade constante de 108 km/h, deve atravessar

completamente um túnel em 25 segundos. Em um certo instante, a locomotiva está entrando no túnel.

a) Represente a situação inicial.

b) Calcule o comprimento do túnel.

Resp. ____________________

2

2. Um corpo movimenta-se numa pista retilínea de 90 m. A velocidade média durante um terço do percurso é

36 km/h. Esse mesmo corpo tem velocidade média de 5 m/s no outro terço desse percurso e 15 m/s no

restante do trajeto.

a) Represente a trajetória do corpo com as posições finais e a velocidade média em cada trecho.

b) Calcule a velocidade média total desenvolvida em todo o percurso.

VM = _____________________ c) Construa os gráficos S x t e V x t para todo o movimento (capriche na escala).

S ( )

V ( )

2ª Prova de Física – 14 / 03 / 2015

3

3. A velocidade de um carro em uma estrada retilínea está representada no gráfico. Em t0 = 0 ele se encontra no quilometro 30.

a) Para cada intervalo abaixo, assinale se o carro foi para frente (F), para trás (T) ou ficou parado (P);

acelerando (A), freando (FR) ou com velocidade constante (Vcte).

b) Represente a trajetória do carro durante todo o movimento,

marcando as posições inicial e final de cada etapa.

c) Esboce no eixo ao lado o gráfico Sxt para as primeiras 7 h do

passeio.

d) Qual foi a velocidade média do carro entre 0 e 7 h?

Interprete o valor da velocidade.

VM = _____________________

0 a 1 h 1 a 2 h 2 a 3 h 3 a 4 h 4 a 7 h

( ) F ( ) T ( ) P

( ) A ( ) FR

( ) Vcte

( ) F ( ) T ( ) P

( ) A ( ) FR

( ) Vcte

( ) F ( ) T ( ) P

( ) A ( ) FR

( ) Vcte

( ) F ( ) T ( ) P

( ) A ( ) FR

( ) Vcte

( ) F ( ) T ( ) P

( ) A ( ) FR

( ) Vcte

4

4. O jipe-robô Curiosity da NASA chegou a Marte, em agosto de

2012, carregando consigo câmeras de alta resolução e um

sofisticado laboratório de análises químicas para uma rotina de

testes. Da Terra, uma equipe de técnicos comandava seus

movimentos e lhe enviava as tarefas que deveria realizar.

Imagine que, ao verem a imagem de uma rocha muito peculiar,

os técnicos da NASA, no desejo de que o Curiosity a analisasse,

determinam uma trajetória reta que une o ponto de

observação até a rocha e instruem o robô para iniciar seu

deslocamento, que teve duração de uma hora.

Nesse intervalo de tempo, o Curiosity desenvolveu as velocidades indicadas no gráfico. Adote So = 0.

a) Para cada intervalo abaixo, escreva se o robô foi para frente (F) ou para trás (T); acelerando (A),

freando (FR) ou com velocidade constante (Vcte). Escreva também a posição final de cada intervalo.

0 a 5 min 5 a 20 min 20 a 25 min 25 a 35 min 35 a 40 min 40 a 45 min 45 a 55 min 55 a 60 min

( ) F ( ) T

( ) A ( ) FR

( ) Vcte

( ) F ( ) T

( ) A ( ) FR

( ) Vcte

( ) F ( ) T

( ) A ( ) FR

( ) Vcte

( ) F ( ) T

( ) A ( ) FR

( ) Vcte

( ) F ( ) T

( ) A ( ) FR

( ) Vcte

( ) F ( ) T

( ) A ( ) FR

( ) Vcte

( ) F ( ) T

( ) A ( ) FR

( ) Vcte

( ) F ( ) T

( ) A ( ) FR

( ) Vcte

S = S = S = S = S = S = S = S =

b) Qual foi a velocidade média do robô entre 0 e 60 min, em cm/min e em m/h?

O robô andou rápido ou devagar? Justifique.

VM = ___________ cm/min

VM = ______________ m/h

c) Esboce no eixo ao lado o gráfico axt para os primeiros

30 min do movimento.

a (cm/min²)

t (min)


5

5. Antônio e Bruna estão numa pista retilínea. Antônio, que está parado na posição 40m, parte em direção a

Bruna, com aceleração constante de -2 m/s2. No mesmo instante, Bruna passa pela posição 10m da pista,

movendo-se com velocidade constante de 1 m/s.

a) Faça um desenho representando a situação inicial.

b) Escreva as funções horárias da posição, velocidade e aceleração para o movimento de Antônio (A) e Bruna (B).

Caso não haja função horária, escreva apenas o valor.

SA = _______________ SB = _______________

VA = _______________ VB = _______________

aA = _______________ aB = _______________

c) Após quanto tempo eles se encontram?

t = ____________ d) Qual é a posição do encontro?

S = ____________ e) Calcule a velocidade de Antônio na posição do encontro.

V = ____________

f) Esboce os gráficos, Vxt e axt do movimento de Antônio e Bruna. Use os eixos fornecidos.

V ( )

a ( )







_____________________________________________________________________________________________

1. São dados os vetores abaixo. Represente e determine o vetor resultante R

para cada situação.

O módulo pode ser apresentado na forma de raiz quadrada.

a) faR

2

32

direção : ____________

módulo : ____________

sentido : ____________

b) dcR

4

direção : ____________

módulo : ____________

sentido : ____________

c) beR

3

direção : ____________

módulo : ____________

sentido : ____________

d) beR

3

direção : ____________

módulo : ____________

sentido : ____________

b = 2

c = 3

d = 1

f = 2

30°

a = 2

e = 4

60°

) )

60° )

2

2. Um jovem, desejando estimar a altura do terraço onde se encontrava, deixou cair várias esferas de aço e, munido de um cronômetro, anotou o tempo médio de queda das esferas, até encostar no chão. Após alguns cálculos, elaborou o gráfico Vxt ao lado. Considere que, para facilitar os cálculos, o jovem desprezou a resistência do ar o adotou g = 10 m/s2. a) Represente a situação inicial, indicando a referência utilizada.

b) Determine o valor do tempo médio t e a altura do terraço em relação ao chão.

t = ___________________ s

altura = ___________________ m

3. Enquanto uma bola é lançada verticalmente para baixo com velocidade de módulo 25 m/s, a 30 m do chão, uma pessoa caminha em direção ao prédio com velocidade constante de módulo 2 m/s.

a) Represente a situação inicial explicitando as referências utilizadas, os corpos e V0.

b) Calcule a distância inicial d entre a pessoa e a base do prédio, para que a bola caia no chão, rente ao pé da

pessoa. Considere g = 10 m/s2 e despreze a resistência do ar.

d = ___________________


3

4. Do alto de uma torre de 60 m de altura foi lançada uma pedra verticalmente para cima com velocidade de

módulo 20 m/s que na descida caiu no chão, no pé da torre. Despreza e a resistência do ar e adote g = 10m/s2.

a) Represente a situação inicial explicitando a referência utilizada.

b) Calcule o tempo que a pedra demorou no ar, do momento em que foi lançada até atingir o solo.

t = ___________________

c) Calcule a altura máxima, em relação ao solo, atingida pela pedra.

HMáx = ___________________

d) Faça o esboço dos gráficos Sxt, Vxt e axt do movimento total (subida e descida) a partir da referência utilizada no item a. Indique as coordenadas referentes ao início do lançamento, inversão de sentido e instante em que a pedra toca o chão.

S ( ) v ( )

a ( )

4

5. Um edifício tem 10 m de altura. Uma pessoa, situada na base desse edifício (solo), lança uma bola (A) verticalmente para cima, com velocidade de módulo 15 m/s. No mesmo instante, outra pessoa no alto do edifício atira verticalmente para baixo outra bola (B) com velocidade de módulo 5 m/s. Despreze os efeitos da resistência do ar e considere que as bolas não colidem.

a) Represente a situação inicial, posicionando a referência (indique o ponto zero e o ponto 10 m), a aceleração da

gravidade, os corpos e V0.

Escreva os valores da aceleração da gravidade, das velocidades iniciais e das posições iniciais;

Escreva as funções horárias da posição e da velocidade para cada bola.

g = _________ V0A = _________ S0A = _________ V0B = _________ S0B = _________

SA = _____________________________ SB = _____________________________

VA = _____________________________ VB = _____________________________

b) Determine a que altura do solo a bola A passa pela bola B;

Resp. = ___________________ c) A bola A estava na subida ou descida no instante da ultrapassagem? Justifique. _________________________________________________________________________________

Agora que você já acabou a prova, pense nas seguintes questões: Por que a resistência do ar foi ao psiquiatra?

Por que Torricelli morreu pobre?

1ª Provinha de Física – Profs. Beth/Reinaldo – 2a UP






1 Hz = 60 rpm f = 1

T V =

2. .R

T = 2. .f

____________________________________________________________________________________________

Quando necessário, adote π = 3.

1. Uma bicicleta desenvolve velocidade de 21 m/s enquanto o ciclista pedala

utilizando uma coroa de raio 9 cm e uma catraca de raio 3 cm.

A roda tem raio de 50 cm.

a) A catraca gira mais, menos ou igual à coroa? Quantas vezes? Justifique.

b) Calcule a frequência com que giram os pedais da bicicleta, em Hz e rpm.

f = __________________ Hz

f = _________________ rpm

c) A roda dessa bicicleta se move, sem deslizar, sobre um solo horizontal, com

velocidade V constante.

A figura apresenta só a roda no instante em que um ponto B entra em contato

com o solo. Represente e determine o módulo do vetor velocidade nos pontos A

e B, em relação ao solo, no momento ilustrado na figura ao lado.

VA = __________________

VB = __________________

2

2. Um corpo é lançado do solo com velocidade inicial de 180 km/h, formando um ângulo de 53° com o solo.

Responda as questões abaixo, desprezando a resistência do ar e adotando g = 10 m/s2.

Adote cos 53° = 0,6 e sen 53° = 0,8.

a) Represente a situação inicial, posicionando as referências y e x, a aceleração da gravidade, o

corpo com o vetor 0V

e o ângulo com a

horizontal.

b) Determine as funções horárias da posição e da velocidade do movimento do corpo para cada referência;

Sx = _____________

Sy = ______________

Vx = _____________ Vy = ______________

c) Determine o instante em que o corpo atinge o ponto mais alto da trajetória (tsubida);

tsubida = ____________

d) Represente no desenho acima a velocidade no ponto mais alto e determine seu módulo.

Módulo: ____________

e) Determine a altura máxima e o alcance atingido pelo corpo.

Altura Máxima: ____________

Alcance: ____________ f) Represente o vetor velocidade final do corpo ao atingir o solo e determine seu módulo.

Módulo: ____________

g) Construa os esboços dos gráficos Sxt, Vxt e axt do movimento da referência y, explicitando os instantes onde a velocidade é nula e onde o corpo toca o chão.

S ( ) v ( )

a ( )



Nº de questões: 17 testes Tempo: 100 min Data: 17 / 06 / 2015

NÃO É permitido o uso de calculadora NEM o empréstimo de materiais. Boa Prova e boas férias!

_______________________________________________________________________________________________

3,6 km/h = 1 m/s g = 10 m/s2 =3 2 =1,4 3 =1,7 5 =2,2

Vm = S / t S = S0 + V.t S = S0 + V0.t + a.t2/2 V = V0 + a.t V2= V02 + 2.a.S

am = V / t f = 1 / T = 2. .f V = .R

Despreze a resistência do ar.

_______________________________________________________________________________________________

1. Um avião em vôo horizontal voa a favor do vento com velocidade de 150 km/h em relação ao solo. Na volta, ao voar contra o vento, o avião voa com velocidade de 130 km/h em relação ao solo. Sabendo-se que o vento e o módulo da velocidade do avião (em relação ao ar) permanecem constantes, o módulo da velocidade do avião e do vento durante o vôo são, respectivamente:

a) 140 km/h e 10 km/h b) 165 km/h e 15 km/h c) 140 km/h e 20 km/h d) 130 km/h e 30 km/h e) 130 km/h e 10 km/h

2. Num vagão ferroviário que se move com velocidade de 4,5 m/s em relação aos trilhos estão dois meninos André (A) e Bruno (B) que correm um em direção ao outro, cada qual com velocidade V= 4,5m/s em relação ao vagão. As velocidades dos meninos A e B em relação aos trilhos serão respectivamente:

a) 6 m/s e 0 m/s b) 3 m/s e 3 m/s c) 0 m/s e 9 m/s d) 9 m/s e 0 m/s e) 0 m/s e 6 m/s

2

3. Um habitante do planeta Bongo atirou horizontalmente uma flecha e obteve os gráficos a seguir. Sendo x a distância horizontal e y a vertical:

Qual o módulo da aceleração da gravidade no planeta Bongo?

a) 1 m/s2 b) 2 m/s2 c) 3 m/s2 d) 4 m/s2 e) 5 m/s2

4. 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, o funcionário 2 deve ficar a que distância do caminhão para pegar as caixas? 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.

5. Um gato de 1 kg de massa dá um pulo, atingindo uma altura de 1,25 m e caindo a uma distância de 1,5 m do local do pulo.

Calcule a velocidade horizontal do gato.

a) 1,5 m/s. b) 5,0 m/s. c) 2,5 m/s. d) 7,0 m/s. e) 8,0 m/s.


3

6. Luisa lança uma pedra do alto de um edifício com velocidade inicial de 60 m/s e formando um ângulo de 30° com a horizontal. Se a altura do edifício é 80 m, qual será o alcance máximo da pedra, isto é, em que posição horizontal ela atingirá o solo?

a) 240 m b) 153 m c) 102 m d) 450 m e) 408 m

7. Em cenas vistas durante a Copa das Confederações no Brasil policiais militares responderam às ações dos manifestantes com bombas de gás lacrimogêneo e balas de borracha em uma região totalmente plana onde era possível avistar a todos. Suponha que o projétil disparado pela arma do PM tenha uma velocidade inicial de 200 m/s ao sair da arma e sob um ângulo de 30° com a horizontal. Calcule a altura máxima do projétil em relação ao solo, sabendo-se que ao deixar o cano da arma o projétil estava a 1,70 m do solo. Despreze as forças dissipativas. a) 401,70 m b) 501,70 m c) 601,70 m d) 701,70 m e) 801,70 m

8. Em uma região onde a aceleração da gravidade tem módulo constante, um projétil é disparado a partir do solo, em uma direção que faz um ângulo α com a direção horizontal. Assinale a opção que, desconsiderando a resistência do ar, indica os gráficos que melhor representam, respectivamente, o comportamento da componente horizontal e o da componente vertical, da velocidade do projétil, em função do tempo.

a) I e V. b) II e V. c) II e III. d) IV e V. e) V e II.

4

9. Em uma bicicleta Pedro pedala na coroa e o movimento é transmitido à catraca pela corrente. Supondo os diâmetros da coroa, catraca e roda iguais, respectivamente, a 20 cm, 10 cm e 60 cm, a velocidade dessa bicicleta, em m/s, quando o ciclista gira a coroa a 80 rpm, tem módulo mais próximo de:

a) 5 b) 6 c) 7 d) 10 e) 12

10. A figura representa, de forma simplificada, parte de um sistema de engrenagens que tem a função de fazer girar duas hélices, H1 e H2. Um eixo ligado a um motor gira com velocidade angular constante e nele estão presas duas engrenagens, A e B. Esse eixo pode se movimentar horizontalmente assumindo a posição 1 ou 2. Na posição 1, a

engrenagem B acopla-se à engrenagem C e, na posição 2, a

engrenagem A acopla-se à engrenagem D. Com as engrenagens B e C acopladas, a hélice 1H gira com velocidade angular constante 1ω e, com

as engrenagens A e D acopladas, a hélice 2H gira com velocidade

angular constante 2.ω

Considere Ar , Br , Cr , e Dr , os raios das engrenagens A, B, C e D,

respectivamente. Sabendo que B Ar 2 r e que C Dr r , é correto afirmar

que a relação 1

2

ω

ω é igual a

a) 1,0.

b) 0,2.

c) 0,5.

d) 2,0.

e) 2,2.


5

11. Em um antigo projetor de cinema, o filme a ser projetado deixa o carretel F, seguindo um caminho que o

leva ao carretel R, onde será rebobinado. Os carretéis são idênticos e se diferenciam apenas pelas funções

que realizam. Pouco depois do início da projeção, os carretéis apresentam-se como mostrado na figura, na qual observamos o sentido de rotação que o aparelho imprime ao carretel R.

Nesse momento, considerando as quantidades de filme que os carretéis contêm e o tempo necessário para que o carretel R dê uma volta completa, é correto concluir que o carretel F gira em sentido a) anti-horário e dá mais voltas que o carretel R. b) anti-horário e dá menos voltas que o carretel R. c) horário e dá mais voltas que o carretel R. d) horário e dá menos voltas que o carretel R. e) horário e dá o mesmo número de voltas que o carretel R.

12. Considere um computador que armazena informações em um disco rígido que gira a uma frequência de 120 Hz. Cada unidade de

informação ocupa um comprimento físico de 0,2.10-6 m na direção do movimento de rotação do disco. Quantas informações magnéticas passam, por segundo, pela cabeça de leitura, se ela estiver posicionada a 3 cm do centro de seu eixo, como mostra o esquema simplificado apresentado abaixo?

a) 61,62 10 .

b) 61,8 10 .

c) 864,8 10 .

d) 81,08 10 .

13. A imagem mostra um garoto sobre um skate em movimento com velocidade constante que, em seguida, choca-se com um obstáculo e cai.

A queda do garoto justifica-se devido à(ao) a) princípio da inércia. b) ação de uma força externa. c) princípio da ação e reação. d) força de atrito exercida pelo obstáculo.

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14. Um pássaro está em pé sobre uma das mãos de um garoto. É CORRETO afirmar que a reação à força que o pássaro exerce sobre a mão do garoto é a força: a) da Terra sobre a mão do garoto. b) do pássaro sobre a mão do garoto. c) da Terra sobre o pássaro. d) do pássaro sobre a Terra. e) da mão do garoto sobre o pássaro. 15. Um veículo segue em uma estrada horizontal e retilínea e o seu velocímetro registra um valor constante. Referindo-se a essa situação, assinale (V) para as afirmativas verdadeiras ou (F), para as falsas. ( ) A aceleração do veículo é nula. ( ) A resultante das forças que atuam sobre o veículo é nula. ( ) A força resultante que atua sobre o veículo tem o mesmo sentido do vetor velocidade. A sequência correta encontrada é a) V - F - F. b) F - V - F. c) V - V - F. d) V - F - V. 16. A figura seguinte ilustra uma pessoa aplicando uma força F para direita em uma geladeira com rodas sobre uma superfície plana. Nesse contexto, afirma-se que: I. O uso de rodas praticamente anula a força de atrito com o solo. II. A única força que atua na geladeira é a força aplicada pela pessoa. III. Ao usar rodas, a força de reação normal do piso sobre a geladeira fica menor. IV. A geladeira exerce sobre a pessoa uma força oposta e de igual intensidade a F.

V. Se a geladeira se movimenta com velocidade constante, ela está em equilíbrio. São corretas apenas as afirmativas a) III e IV. b) I, IV e V. c) I, II e III. d) I, II e V.


7

17. A imagem abaixo ilustra uma bola de ferro após ser disparada por um canhão antigo. Desprezando-se a resistência do ar, o esquema que melhor representa a(s) força(s) que atua(m) sobre a bola de ferro é:

a)

b)

c)

d)

Boas Férias!

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