Questões Sobre Movimento Uniforme - Física - 1º ano do ensino médio

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31) A utilização de receptores GPS é cada vez mais frequente em veículos. O princípio de funcionamento desse instrumento é baseado no intervalo de tempo de propagação de sinais, por meio de ondas eletromagnéticas, desde os satélites até os receptores GPS. Considerando a velocidade de propagação da onda eletromagnética como sendo de 300.000 km/s e que, em determinado instante, um dos satélites encontra-se a 30.000 km de distância do receptor, qual é o tempo de propagação da onda eletromagnética emitida por esse satélite GPS até o receptor?

A) 10 s.
B) 1 s.
C) 0,1 s.
D) 0,01 ms.
E) 1 ms

A alternativa correta é letra C

Como informado no enunciado a velocidade de uma onda eletromagnética é de 300.000 km/s ou3 x 10⁸ m/s. E que no momento em questão a distância entre o receptor e o satélite é de 30.000 km, ou 3 x 10⁷ m. Para calcular o tempo que a onda demora para percorrer essa distância devemos usar a fórmula:

v = dx/dt

Dado que dx é a distância percorrida, v é a velocidade e dt é o tempo necessário.
dt = dx/v = (3 x 10⁷m)/(3 x 10⁸ m/s) = 10^-1 s = 0,1 s.

Alternativa c)

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32) Nos últimos meses assistimos aos danos causados por terremotos. O epicentro de um terremoto é fonte de ondas mecânicas tridimensionais que se propagam sob a superfície terrestre. Essas ondas são de dois tipos: longitudinais e transversais. As ondas longitudinais viajam mais rápido que as transversais e, por atingirem as estações sismográficas primeiro, são também chamadas de ondas primárias (ondas P); as transversais são chamadas de ondas secundárias (ondas S). A distância entre a estação sismográfica e o epicentro do terremoto pode ser determinada pelo registro, no sismógrafo, do intervalo de tempo decorrido entre a chegada da onda P e a chegada da onda S. Considere uma situação hipotética, extremamente simplificada, na qual, do epicentro de um terremoto na Terra são enviadas duas ondas, uma transversal que viaja com uma velocidade de, aproximadamente 4,0 km/s, e outra longitudinal, que viaja a uma velocidade de, aproximadamente 6,0 km/s. Supondo que a estação sismográfica mais próxima do epicentro esteja situada a 1200 km deste, qual a diferença de tempo transcorrido entre a chegada das duas ondas no sismógrafo?

A) 600 s.
B) 400 s.
C) 300 s.
D) 100 s.
E) 50 s.

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A alternativa correta é letra D

Do conceito de velocidade média, sabe-se que:

V = \frac{Δ s}{Δ t}

E, portanto,

Δ t = \frac{Δ s}{V}

Para o cálculo da diferença de tempo, calcula-se o tempo necessário para que cada onda percorra a distância dada pelo enunciado. Para as ondas primárias, tem-se que:

Δ t_{P} = \frac{1200}{6} = 200 s

Já para as ondas secundárias,

Δ t_{S} = \frac{1200}{4} = 300 s

Desta forma, a diferença de tempo é dada por:

Δ t_{S} - Δ t_{P} = 300 - 200 = 100 s

Alternativa "D".

33) Numa viagem de carro de São Paulo a Santos, percurso de aproximadamente 60 km, um motorista é informado pelo rádio que o tempo médio de viagem é estimado em 45 minutos. Considerando que ele chegue a Santos no tempo previsto, a velocidade média desenvolvida deverá ser, aproximadamente, em km/h, de

A) 90.
B) 80.
C) 70.
D) 60.
E) 50.

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A alternativa correta é letra B

A velocidade escalar média é definida como a relação entre a distância percorrida e o intervalo de tempo gasto. Portanto V=60/(3/4), sendo 45 minutos= 3/4h, daí V= 80 km/h. Resposta correta é a letra B.

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34) Uma ave marinha costuma mergulhar de uma altura de 20m para buscar alimento no mar. 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.

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A alternativa correta é letra A

No movimento uniformemente acelerado, como o de queda livre dos corpos, sem atrito e sem outras forças de resistência, a velocidade v de queda ao se percorrer uma altura h é dada por sendo g a aceleração da gravidade. No problema, a ave mergulha a partir de uma altura
h = 20 m.

35) A figura mostra, em determinado instante, dois carros A e B, em movimento retilíneo uniforme. O carro A, com velocidade escalar 20 m/s, colide com o B no cruzamento C. Desprezem-se as dimensões dos automóveis, a velocidade escalar de B é:

A) 12 m/s.
B) 10 m/s.
C) 8,0 m/s.
D) 6,0 m/s.
E) 4,0 m/s.

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A alternativa correta é letra A

O tempo gasto para o carro A sair de sua posição inicial e ir até o ponto C é de :

Δ t = \frac{Δ S}{v} = \frac{50}{20} = 2, 5 s

Portanto, a velocidade B será de :

V b = \frac{30}{2, 5} = 12 m / s . A l t e r n a t i v a A .

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36) Um ônibus gastou 6 horas para ir da Ponte do Rio Grande até São Paulo, que ditam aproximadamente 420 km. Percorreu nas primeiras 3 horas, 220 km e, nas outras 3 horas seguintes, os 200 km restantes. É correto afirmar que velocidade média do ônibus foi de:

A) 75 km / h.
B) 65 km / h.
C) 70 km / h.
D) 80 km / h.
E) 90 km / h.

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A alternativa correta é letra C

A questão exige o conhecimento acerca da distinção entre velocidade média e média das velocidades. A velocidade média é dada pela razão entre o deslocamento total (Δs) e o tempo total necessário para percorrê-lo (Δt). Sendo assim, a velocidade média do ônibus, neste caso, é dada por:

\begin{array}{l} v = \frac{Δ s}{Δ t} \\ v = \frac{420}{6} \\ v = 70 k m / h \end{array}

Alternativa C.

37) Um passageiro perdeu um ônibus que saiu da rodoviária há 5 minutos e pega um táxi para alcançá-lo. O ônibus desenvolve uma velocidade de 60 km/h e o táxi, de 90 km/h. O intervalo de tempo necessário ao táxi para alcançar o ônibus é, em minutos:

A) 10
B) 20
C) 30
D) 32
E) 35

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A alternativa correta é letra A) 10

1 h ----------- 60 min

x h ----------- 5 min

x = 1/12 h

Posição do ônibus quando o táxi saiu:

S = S_o + v.t

S = 0 + 60.1/12

S = 5 km

Equação do táxi:

S_t = 0 + 90t

S_t = 90t

Equação do ônibus:

S_o = 5 + 60t

Igualando as equações:

St = So

90t = 5 + 60t

30t = 5

t = 5/30 = 1/6 h

1 h ----------- 60 min

1/6 h ----------- x min

x = 10 min

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38) Um trem de 100m de comprimento, a uma velocidade constante de 10 m/s demora 1 min para atravessar uma ponte. Determine o comprimento da ponte.

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Como a velocidade está em m/s, vamos transformar minutos em segundos:

1 min = 60 s

Agora calculamos a distância:

S = So + Vt

S + 100 = 0 + 10.60

S + 100 = 600

S = 600 - 100

S = 500 m

A ponte tem 500 m de comprimento.

39) Uma partícula descreve um movimento uniforme cuja função horária é S= -2 + 5t, com S em metros e t em segundos. Nesse caso, podemos afirmar que a velocidade escalar da partícula é:

A) -2ms e o movimento é retrógrado
B) -2m/s e o movimento é progressivo
C) 5m/s e o movimento é progressivo
D) 5m/s e o movimento é retrógrado
E) -2,5m/s e o movimento é retrógrado

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A alternativa correta é letra C) 5m/s e o movimento é progressivo

A velocidade escalar da partícula é 5 m/s e o movimento é progressivo (pois a velocidade é positiva).

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40) Na fotografia estroboscópica de um movimento retilíneo uniforme, descrito por uma partícula, foram destacadas três posições, nos instantes t1, t2 e t3. Se t1 é 8 s e t3 é 28 s, então t2 é:

A) 4 s
B) 10 s
C) 12 s
D) 20 s
E) 24 s

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A alternativa correta é letra C) 12 s

S = S₀ + v.t

60 = 10 + v(28 – 8)

60 – 10= 20v

v = 50/20

v = 2,5 m/s

20 = 10 + 2,5t

10 = 2,5t

t= 4 s

t₂ = 4 + 8 = 12 s

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