tudo é física cinemática - velocidade média
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10 questões resolvidas de vestibulares sobre Cinemática.TRANSCRIPT
1. (Uel) Uma empilhadeira, cuja massa é 500kg, faz pequenos percursos de 10m em piso horizontal, com velocidade constante de 0,800m/s, transportando uma pilha de dois caixotes de 100kg cada um. Durante o deslocamento da empilhadeira, a carga inicialmente próxima do solo, é elevada com velocidade de 0,250m/s.
Enquanto a empilhadeira se desloca de 6,4m, a variação de altura da carga é, em metros, igual a a) 1,0 b) 1,6 c) 2,0 d) 2,5 e) 3,0 Resolução: As massas da empilhadeira e dos caixotes não são necessárias. Enquanto a empilhadeira se desloca horizontalmente os caixotes são deslocados verticalmente. Tempo para a empilhadeira se deslocar horizontalmente 6,4 m:
st
t
t
dvhorizontal
8800,0
4,6
4,6800,0
Nesse intervalo de tempo os caixotes são erguidos a seguinte altura:
mh
h
t
hvvertical
28.250,0
8250,0
Item c 2. (Unesp) Segundo uma estatística de tráfego, nas vésperas de feriado passam por certo posto de pedágio 30 veículos por minuto, em média. a) Determine a freqüência média de passagem de veículos. (Dê a resposta
em hertz.) Resolução: Se a resposta tem que ser em hertz então temos que encontrar o número de carros que passam no posto de pedágio a cada segundo. Para isso usaremos uma regra de três simples: Nº veículos tempo (s) 30 60 X 1
Hzx
x
x
5,060
30
1.30.60
1
6030
b) Determine o período médio de passagem de veículos. (Dê a resposta em segundo.) Resolução: Por raciocínio lógico concluímos que se em 1 segundo passa “meio” carro, passará um carro pelo posto a cada 2 segundos. Também podemos usar a seguinte relação:
sT
fT
25,0
1
1
3. (Fuvest) Um barco é erguido 24m, no interior de uma eclusa, num intervalo de tempo de 40min. Sua velocidade média de ascensão é: a) 18m/s. b) 2,5 × 10²m/s. c) 5 × 10³m/s.
d) 110 m/s. e) 7,2 × 10²m/s.
Resolução: Como itens estão dados em m/s, teremos que transforma 40 min em segundos: 40min = 40 . 60s = 240s Calculemos então a velocidade média da eclusa:
sss
mv
t
sv
m
m
1101,0240
24
Item d 4. (Fuvest) Um automóvel desloca-se numa trajetória retilínea durante 100 segundos. Sua velocidade média, durante este intervalo de tempo é de 2 metros por segundo. Se x representa a posição do automóvel em função do tempo t, com relação a uma origem, e v sua velocidade instantânea, o único gráfico que representa este movimento é:
Resolução:
a) sms
mVm /4
100
400
b) A velocidade é constante e igual a 4 m/s. c) O móvel está em repouso na posição 200m, então a velocidade média é “zero”. d) A distância percorrida é a área do gráfico:
distância = m2002
100.4
Então a velocidade média é: sms
m/2
100
200
e) O móvel desloca da origem à posição 200 m e retorna a origem, ou seja, percorreu uma distância de 400m em 100 s, então:
smV
t
dV
m
m
/4100
400
Item d 5. (Fuvest) Uma formiga caminha com velocidade média de 0,20cm/s. Determine: a) a distância que ela percorre em 10 minutos. Resolução:
cmsscmS
s
Sscm
Sscm
t
SVm
120600./20,0
600/20,0
min10/20,0
b) o trabalho que ela realiza sobre uma folha de 0,2g quando ela transporta essa folha de um ponto A para outro B, situado 8,0m acima de A. Resolução: Pela definição de trabalho, temos que a força F que a formiga exerce é igual a força peso da folha e a distância d é igual a altura de B em relação a A.
J
mgh
dF
33 10.6,18.10.10.2,0
.
6. (Unicamp) Um atleta moderno consegue correr 100m rasos em 10 segundos. A figura a seguir mostra aproximadamente como varia a velocidade deste atleta em função do tempo numa corrida de 100m rasos. a) Qual é a velocidade média do atleta durante a corrida? Resolução:
sms
mVm /1010
100
b) A partir do gráfico, proponha um valor razoável para Vf (velocidade do atleta no final da corrida). Resolução: Vamos considerar que o gráfico entre os instantes 0s e 5s seja uma reta. A distância percorrida é numericamente igual à área do gráfico. Entre os instantes 0 e 5 temos um triângulo e entre os instantes 6 e 10, um quadrilátero.
A área total do gráfico é a soma das áreas do triângulo ( A ) e do quadrilátero (
QA).
smV
V
VV
VV
AA
f
f
ff
f
f
Q
/3,13
20015
2
200
2
.10.5
100.52
.5
100
7. (Fuvest-gv) Uma escada rolante de 6m de altura e 8m de base, transporta uma pessoa da base até o topo da escada num intervalo de tempo de 20s. A velocidade média desta pessoa, em m/s, é: a) 0,3 b) 0,5 c) 0,7 d) 0,8
e) 1,0 Resolução: O comprimento da escada é x.
mx
x
x
x
10
100²
3664²
²6²8²
A velocidade média da pessoa é:
sms
mVm /5,0
20
10
Item b 8. (Cesgranrio) Segundo um comentarista esportivo, um juiz de futebol, atualmente, ao apitar um jogo, corre, em média, 12km por partida. Considerando os 90 minutos de jogo, é correto afirmar que a velocidade escalar média com que um juiz de futebol se move no campo, em km/h, é de: a) zero b) 0,13 c) 0,48 d) 2,2 e) 8,0 Resolução:
hkmh
kmkmVm /8
5,1
12
min90
12
Item e 9. (Fei) Um corredor fundista está participando de uma prova de 5km. Nos primeiros 3km ele mantém velocidade constante de 1,5m/s. No restante da prova, sua velocidade é de 2,0m/s. Qual será sua velocidade média durante a prova? a) 1,667 m/s b) 1,750 m/s c) 1,750 km/h d) 1,850 m/s e) 1,600 m/s Resolução:
8 m
6 m x
Tempo na primeira metade:
hhkm
km
sm
km
sm
kmt
v
dt
926,0/4,5
5
6,3./5,1
5
/5,1
5
Tempo na segunda metade:
hhkm
km
sm
km
sm
kmt
v
dt
417,0/2,7
3
6,3./2
3
/2
3
Velocidade média:
sms
mhkm
h
km
hh
kmkmV
t
sV
m
m
/655,13600
5957/957,5
343,1
8
417,0926,0
35
Item A 10. (Faap) A velocidade de um avião é de 360km/h. Qual das seguintes alternativas expressa esta mesma velocidade em m/s? a) 360.000 m/s b) 600 m/s c) 1.000 m/s d) 6.000 m/s e) 100 m/s Resolução: Essa questão é resolvida através de uma simples mudança de unidade.
360 km/h = sms
m/100
3600
360000
Item e