SALESIANOS DO ESTORIL -

ESCOLA

FÍSICA E QUÍMICA A – 11º ANO 2015/2016

A.P.S.A. F1 Movimentos: caracterização e representação

gráfica

Professor Luís F. Gonçalves – Departamento de ciências físicas e químicas P á g i n a 1 d e 8

1. Selecione a alternativa correta que completa a frase. ”Uma partícula em movimento em relação a um

dado referencial…

A - está em movimento em relação a qualquer outro referencial.

B - descreve a mesma trajetória em relação a qualquer outro referencial.

C - tem, em cada instante, a mesma posição em relação a qualquer outro referencial.

D - pode estar em repouso em relação a qualquer outro referencial.

2. A Terra descreve, no seu movimento de translação, uma trajetória elíptica num ano, ocupando o Sol um

dos focos. Das seguintes afirmações, indique as verdadeiras (V) e as falsas (F)

A - A distância percorrida pela Terra durante o primeiro meio ano é igual à percorrida durante o segundo

meio ano.

B - O deslocamento da Terra, em relação ao Sol, durante o primeiro meio ano é igual ao do segundo

meio ano.

C - A distância percorrida pela Terra durante meio ano é igual ao módulo do seu deslocamento em

relação ao Sol.

D - Durante o ano, a posição da Terra em relação ao Sol varia, mas a distância que os separa é constante.

E - A distância percorrida pela Terra durante um ano é igual ao comprimento da trajetória elíptica e o seu

deslocamento, em relação ao Sol, é nulo.

3. Na figura registaram-se algumas posições de uma manobra de um carro, cujas posições sequenciais estão

indicadas por ordem alfabética. Nela também estão indicados um eixo e uma escala com a menor divisão

de 10 m.

3.1. Qual foi a posição inicial do carro?

3.2. Qual foi o deslocamento total do carro?

3.3. O carro moveu-se sempre no mesmo sentido? Justifique.

4. Uma bola é lançada, verticalmente para cima, de uma janela que se encontra a 3,0 m do solo. A bola sobe

até atingir uma altura de 5,0 m em relação ao nível de lançamento, inverte o sentido do movimento e

desce até ao solo. Para responder aos itens que se seguem, considere o nível de lançamento como origem

do referencial e o sentido positivo do movimento o ascendente.

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4.1. Selecione a opção que contém os termos que devem substituir as letras (a) e (b) respetivamente.

“As coordenadas da posição da bola ao atingir a altura máxima é (a) ,e ao atingir o solo

é (b) .

(A) 8,0 m … 0 m (B) 5,0 m … 0 m (C) 5,0 m … 3,0 m (D) 5,0m … - 3,0m

4.2. Classifique as afirmações em verdadeiras ou falsas:

A. O valor do deslocamento da bola ao atingir a altura máxima é de 5,0 m.

B. A distância percorrida pela bola desde o instante em que inicia a queda até ao instante em que

passa pelo nível de lançamento é de 10,0 m e o valor do deslocamento é de – 5,0 m.

C. A distância percorrida pela bola desde o instante de lançamento até ao instante em que, no seu

movimento descendente, passa pela origem do referencial é de 10,0 m e o deslocamento é

nulo.

D. O valor da distância percorrida pela bola no seu movimento descendente até atingir o solo é de

8,0 m e o do deslocamento é de – 3,0 m.

E. A distância percorrida pela bola durante todo o seu movimento é de 13,0 m e o deslocamento

total é de – 3,0 m.

5. A figura mostra um carro que se move numa pista circular de raio

500 m, demorando 1,3 minutos entre as posições A e C. O carro

não foi desenhado com a mesma escala da pista.

5.1. Quais são as coordenadas das posições A, B e C?

5.2. Represente na figura os deslocamentos de A para B e de A

para C.

5.3. Qual é o módulo dos deslocamentos referidos na alínea

anterior?

5.4. Determine o espaço percorrido entre a posição

A e B e entre a posição A e C.

5.5. Calcule a rapidez média entre as posições A e C. Apresente o resultado em m s-1 e km h-1

5.6. Determine o módulo da velocidade média entre as posições A e C.

6. O João brinca com um pequeno carro que se desloca horizontalmente e que descreve uma trajetória

retilínea. Fez-se coincidir a trajetória descrita com o eixo dos xx e, como resultado das observações do

movimento do carro, construiu-se a tabela seguinte.

6.1. Para os instantes registados na tabela, represente sobre a trajetória descrita pelo carro as posições

respetivas.

6.2. Descreva o movimento do carro durante os 6,0 s.

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6.3. Das seguintes afirmações indique as verdadeiras (V) e as falsas (F).

A - Durante os primeiros 2,0 s de movimento o deslocamento do carro é de 0,40 m.

B - No intervalo de tempo de 3,0 s a 6,0 s, a distância percorrida pelo carro é de 0,10 m.

C - Valor do deslocamento do carro durante os 6,0 s é de 0,50 m.

D - A distância percorrida pelo carro durante os 6,0 s de movimento é de 1,10 m.

E - O valor do deslocamento do carro durante o último segundo de movimento é de – 0,10 m.

7. O Pedro tem uma pista de carrinhos circular, de raio 1,0 m. Em média um carrinho descreve uma volta

completa em 8,0 s. Para uma volta completa, determine:

7.1. O deslocamento experimentado pelo carrinho;

7.2. A distância percorrida pelo carrinho;

7.3. A velocidade média do movimento do carrinho;

7.4. A rapidez média do carrinho.

8. Das seguintes afirmações indique quais as verdadeiras (V) e quais as falsas (F).

A - O vetor velocidade média apresenta sempre o sentido do vetor deslocamento.

B - O vetor deslocamento nulo indica que a partícula esteve em repouso durante o intervalo de tempo

correspondente.

C - A velocidade instantânea é uma grandeza vetorial que, em cada instante, é tangente à trajetória.

D - O módulo da velocidade permite concluir se o movimento é, num dado instante, mais ou menos.

rápido.

E - Num movimento retilíneo, a rapidez média, num dado intervalo de tempo, é sempre igual ao módulo

da velocidade média, no mesmo intervalo de tempo.

9. Na figura mostra-se o gráfico posição-tempo do movimento de uma partícula que descreve uma

trajetória retilínea, segundo o eixo dos xx.

9.1. Descreva o movimento da partícula durante os 20,0 s.

9.2. Das seguintes afirmações indique quais as

verdadeiras e quais as falsas.

A - Durante os primeiros 10,0 s de movimento, a rapidez

média da partícula é de 0,80 m.s-1

B - No intervalo de tempo de 0 s a 15,0 s o deslocamento

da partícula e a rapidez média são nulos.

C - A velocidade média da partícula durante os últimos

10,0 s de movimento é de – 0,90 m.s-1

D - Durante todo o movimento a rapidez média da

partícula é de 0,25 m.s-1

E - A velocidade média da partícula durante os 20,0 s é igual a – 0,25 m.s-1

9.3. Trace o gráfico velocidade-tempo que traduz o movimento da partícula durante os 20,0 s

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10. Para um movimento retilíneo, na horizontal, elaborou-se o gráfico da posição em função do tempo que

se apresenta.

Classifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as afirmações seguintes.

A. A velocidade variou no intervalo de tempo [0; 2]

B. 0 movimento deu-se no sentido positivo da

trajetória no intervalo de tempo [4; 5] s.

C. No intervalo de tempo [2; 3] s o movimento deu-se com velocidade constante.

D. 0 movimento foi sempre no sentido positivo.

E. A componente escalar da velocidade é negativa no intervalo de tempo [5; 7] s.

F. A distância à origem do eixo é máxima no intervalo de tempo [2; 4] s.

G. O espaço percorrido no intervalo de tempo [0; 2] s é maior do que no intervalo de tempo [4; 5]

H. O módulo da velocidade do carro, no intervalo de tempo [4; 5] s, é maior do que no intervalo de

tempo [5; 7] s.

11. Colocou-se um carro de brinquedo em movimento e elaborou-se o gráfico desse movimento. Este gráfico

permite localizar o carro no intervalo de 0 s a 13 s.

11.1. Indique qual o tipo de trajetória.

11.2. Em que instantes o carro cruza a origem das posições?

11.3. Calcule a componente escalar do deslocamento nos seguintes intervalos: [0; 3] s; [3; 5] s; [5; 9] s.

11.4. Qual o sentido do movimento para os intervalos de tempo anteriores?

11.5. Comente a afirmação: «Entre 0 s e 5 s o deslocamento foi nulo mas existiu movimento».

11.6. Determine o deslocamento entre 0 s e 12 s e calcule a distância percorrida.

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12. Na figura está representado o gráfico velocidade-tempo para o

movimento de uma esfera que descreve uma trajetória retilínea

durante 2,0 s.

12.1. Descreva o movimento da partícula durante os 2,0 s.

12.2. Determine a distância máxima atingida pela partícula em

relação à posição inicial (t = 0s).

12.3. Calcule o deslocamento total da esfera durante os 2,0 s.

12.4. Determine a distância percorrida durante os 2,0 s.

13. Um veículo move-se numa estrada, ao longo de uma reta

muito comprida. A sua posição em função do tempo está

representada no gráfico.

13.1. Sejam vp, vq e vr os módulos das velocidades do

veículo, respetivamente, nos pontos P, Q e R,

indicados no gráfico.

Selecione a alternativa que ordena corretamente aqueles módulos da velocidade.

(A) vq > vp > vr (B) vp > vr > vq (C) vq > vr > vp (D) vq > vr > vp

13.2. Selecione a alternativa que caracteriza o movimento do veículo.

(A) 0 veículo tem um movimento curvilíneo.

(B) Antes de atingir o ponto P o veículo movia-se no sentido negativo.

(C) Para o intervalo de tempo representado houve duas inversões no sentido do movimento,

(D) No ponto P a velocidade anulou-se instantaneamente.

14. Um carro foi telecomandado num troço retilíneo

e com um sistema de recolha de dados foi

registada a sua velocidade num gráfico. O gráfico

mostra 7 s desse registo.

14.1. Descreva como variou a velocidade em função do tempo, indicando em que sentido ocorreu o

movimento.

14.2. Determine o deslocamento no sentido positivo.

14.3. Selecione a opção que indica corretamente os valores que devem preencher os espaços da frase

«... durante os 7 s o deslocamento total foi ______ para um espaço percorrido de______».

(A) 4 m...-4 m (B) 10 m...4 m (C) 24 m...-4 m (D) -4 m...24 m

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15. Os gráficos x(t) da figura referem-se a movimentos de dois

comboios A e B em linhas paralelas.

Selecione a indicação correta.

(A) Em t1 ambos os comboios têm a mesma

velocidade.

(B) Ambos os comboios se moveram sempre no mesmo

sentido.

(C) Os comboios nunca têm a mesma velocidade.

(D) Ambos os comboios têm a mesma velocidade num

instante antes de t1.

16. Dois carrinhos de brinquedo, Z e W, moveram-se

em linha reta com as velocidades variando no

tempo como indicado pelo gráfico.

Indique qual dos gráficos posição-tempo A, B, C ou

D traduz o movimento dos carrinhos.

17. Um avião, para conseguir levantar voo, tem de atingir uma velocidade de 360 km/h em 40 s, partindo do

repouso. 0 Enzo Ferrari, construído em 2002 com tecnologias da Fórmula 1, consegue atingir os

162 km/h, partindo do repouso, em apenas 6,6 s. Num teste, o Ferrari, depois de atingir os 162 km/h em

6,6 s, manteve essa velocidade constante.

17.1. Calcule o módulo da aceleração média do Enzo Ferrari dos 0 aos 162 km/h.

17.2. Explique o significado físico do valor obtido para a aceleração média do Ferrari.

17.3. Quanto tempo demora o avião a atingir a velocidade de 162 km/h? Suponha que a aceleração do

avião é constante.

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17.4. Numa corrida entre o Enzo Ferrari e o avião, em que ambos partem do repouso, lado a lado, e

aceleram nas condições referidas, ao fim de quanto tempo o avião ultrapassa o Ferrari? Apresente

todas as etapas de resolução.

17.5. Qual dos seguintes gráficos poderia traduzir corretamente a velocidade do Ferrari em função do

tempo, nos primeiros 6,6 s, se a sua aceleração fosse constante?

17.6. A experiência mostra que durante os 6,6 s iniciais do movimento do Ferrari a sua aceleração

diminui. Qual dos gráficos anteriores está de acordo com este resultado experimental? Selecione a

opção correta.

18. O gráfico velocidade-

tempo ao lado diz

respeito ao movimento

de um automóvel num

trajeto retilíneo.

Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das afirmações seguintes.

(A) A aceleração tem sentido negativo nos primeiros 10 s do movimenta.

(B) Entre 15 s e 20 s, a aceleração é constante.

(C) O automóvel trava nos primeiros 10 s do seu movimento.

(D) Entre 10 s e 15 s, o automóvel está parado.

(E) Entre 5 s e 10 s, a velocidade e a aceleração têm ó mesmo sentido.

(F) Nos últimos 10 s do movimento, a aceleração diminui no decurso do tempo.

(G) A aceleração média entre 5 s e 10 s é -2,0 m s-2.

19. Nos Estados Unidos da América existem as corridas Drag Racer. Nestas corridas, os carros, partindo do

repouso, aceleram numa longa reta até passarem a meta. Da análise do movimento de um desses carros

conclui-se que a sua posição em relação ao ponto de partida é dada, em unidades SI, pela equação

x = 10 t2.

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19.1. Elabore o gráfico da posição em função do tempo para os primeiros 7 s.

19.2. A partir do gráfico da posição em função do tempo, calcule o módulo da velocidade a intervalos de

1 s e construa uma tabela com esses valores.

19.3. Elabore o gráfico de dispersão do módulo da velocidade em função do tempo.

19.4. Escreva a equação que traduz o módulo da velocidade em função do tempo, utilizando a regressão

adequada.

20. Uma partícula desloca-se no sentido positivo de uma trajetória retilínea, partindo do repouso, com

aceleração de valor 1,0 m s-2 durante 4,0 s. No intervalo de tempo de 4,0 s a 6,0 s, desloca-se com

movimento retilíneo e uniforme. Durante os últimos 2,0 s de movimento, desloca-se com aceleração

constante até atingir o valor da velocidade inicial. O gráfico que traduz a variação da velocidade em

função do tempo é (selecione a opção correta):

21. O gráfico abaixo mostra a velocidade como uma função do tempo para um objeto desconhecido que

percorre uma trajetória retilínea.

21.1. Descrever o movimento do objeto.

21.2. Traçar os gráficos correspondentes de posição e aceleração em função do tempo, considerando

que o corpo parte da posição da origem do referencial considerado.