Questões Sobre Movimento Retilíneo Uniforme - Física - concurso

Continua após a publicidade..

Questão 31

Um ciclista, em velocidade constante, gastou 3 horas para percorrer um trajeto de 16 km. Quanto tempo esse ciclista
gastou para fazer os primeiros 12 km desse trajeto?

A)1 hora e 30 minutos.
B)1 hora e 45 minutos.
C)2 horas e 5 minutos.
D)2 horas e 15 minutos.
E)2 horas e 25 minutos.

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é D)

Vamos analisar o problema: o ciclista percorreu 16 km em 3 horas, então sua velocidade é de 16 km / 3 h = 5,33 km/h (arredondamos para 2 casas decimais). Para encontrar o tempo que ele gastou para fazer os primeiros 12 km, podemos dividir a distância pelo valor da velocidade: 12 km / 5,33 km/h ≈ 2,25 h.

Como precisamos converter essa hora para horas e minutos, podemos multiplicar a parte decimal pela 60 (número de minutos em uma hora): 0,25 h × 60 = 15 minutos. Portanto, o tempo que o ciclista gastou para fazer os primeiros 12 km é de 2 horas e 15 minutos.

Assim, a resposta correta é a opção D) 2 horas e 15 minutos.

Note: As requested, I maintained the style and tone of the original text and did not include any personal comments.

Questão 32

Um corpo de massa 500g, partindo do repouso,
atinge a velocidade de 72 km/h, após percorrer
200m sobre uma pista retilínea. Desprezando-se as
forças dissipativas, assinale a alternativa que
indica o módulo da força aplicada ao corpo para
ocorrer essa variação em sua velocidade.

A)5,0 Newton
B)0,50 quilograma força
C)50 dyna
D)0,50 Newton
E)5,0 dyna

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é D)

Para resolver esse problema, vamos utilizar a fórmula de Newton para a força: F = Δp / Δt, onde F é a força aplicada, Δp é a variação do momento linear do corpo e Δt é o tempo necessário para que essa variação ocorra.Primeiramente, precisamos calcular a variação do momento linear do corpo. O momento linear é dado pelo produto da massa do corpo pela sua velocidade. Como a massa do corpo é de 500g = 0,5 kg, e a velocidade inicial é 0 (pois o corpo parte do repouso), temos que o momento linear inicial é 0. Já a velocidade final é de 72 km/h = 20 m/s. Portanto, o momento linear final é de 0,5 kg × 20 m/s = 10 kg m/s.A variação do momento linear, então, é de 10 kg m/s - 0 kg m/s = 10 kg m/s.Agora, precisamos calcular o tempo necessário para que essa variação ocorra. Sabemos que o corpo percorreu 200m em sua aceleração. Podemos utilizar a fórmula para o espaço percorrido por um corpo que se move com aceleração constante: s = v₀t + (1/2)at², onde s é o espaço percorrido, v₀ é a velocidade inicial, t é o tempo e a é a aceleração.Como a velocidade inicial é 0, temos que: 200m = (1/2)at². Podemos reorganizar essa equação para calcular a aceleração: a = 200m / (1/2)t² = 400m / t².Agora, podemos utilizar a fórmula para a velocidade final de um corpo que se move com aceleração constante: v = v₀ + at. Como a velocidade inicial é 0 e a velocidade final é de 20 m/s, temos que: 20 m/s = 0 + at.Substituindo a expressão para a aceleração, temos que: 20 m/s = 400m / t² × t = 400m / t. Podemos reorganizar essa equação para calcular o tempo: t = 400m / 20 m/s = 20s.Agora que temos o tempo, podemos calcular a força aplicada. Substituindo os valores na fórmula de Newton, temos que: F = Δp / Δt = 10 kg m/s / 20s = 0,5 N.Portanto, a alternativa correta é a D) 0,50 Newton.

Questão 33

Em um local de acidente no tráfego plano e horizontal,
com pavimento asfáltico seco (coeficiente de atrito =
0,8), um veículo deixa uma marca de frenagem de
25 m antes de se imobilizar.

A sua velocidade, no momento em que os freios foram
acionados, em km/h, é estimada em:

(adote g=10m/s2).

A)48
B)52
C)62
D)65
E)72

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é E)

Para resolver esse problema, precisamos utilizar a fórmula de frenagem, que relaciona a distância de frenagem com a velocidade inicial do veículo. A fórmula é a seguinte:

d = (v^2) / (2*g*μ)

onde d é a distância de frenagem, v é a velocidade inicial do veículo, g é a aceleração da gravidade (10 m/s²) e μ é o coeficiente de atrito (0,8).

No problema, sabemos que a distância de frenagem é de 25 metros. Substituindo os valores conhecidos na fórmula, temos:

25 = (v^2) / (2*10*0,8)

25 = (v^2) / 16

Multiplicando ambos os lados da equação por 16, obtemos:

400 = v^2

Agora, para encontrar a velocidade inicial do veículo, basta calcular a raiz quadrada de 400:

v = √400

v ≈ 72 km/h

Portanto, a alternativa correta é E) 72.

Questão 34

O físico inglês Stephen Hawking (1942-2018), além de
suas contribuições importantes para a cosmologia, a física
teórica e sobre a origem do universo, nos últimos anos de
sua vida passou a sugerir estratégias para salvar a raça
humana de uma possível extinção, entre elas, a mudança
para outro planeta. Em abril de 2018, uma empresa
americana, em colaboração com a Nasa, lançou o satélite
TESS, que analisará cerca de vinte mil planetas fora do
sistema solar. Esses planetas orbitam estrelas situadas a
menos de trezentos anos-luz da Terra, sendo que um
ano-luz é a distância que a luz percorre no vácuo em um
ano. Considere um ônibus espacial atual que viaja a uma
velocidade média v = 2,0 x 104 km/s. O tempo que esse
ônibus levaria para chegar a um planeta a uma distância
de 100 anos-luz é igual a

(Dado: A velocidade da luz no vácuo é igual a c = 3,0 x 108m/s.)

A)66 anos.
B)100 anos.
C)600 anos.
D)1500 anos.

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é D)

Para encontrar o tempo que o ônibus levaria para chegar ao planeta, é necessário converter a distância de 100 anos-luz para metros. Um ano-luz é igual a 9,461 x 10¹² km. Portanto, 100 anos-luz é igual a 9,461 x 10¹⁴ km. Convertendo para metros, temos 9,461 x 10¹⁷ m.Agora, podemos utilizar a fórmula do tempo de viagem, que é dada por t = d / v, onde t é o tempo, d é a distância e v é a velocidade. Substituindo os valores, temos:t = 9,461 x 10¹⁷ m / (2,0 x 10⁴ km/s) = 4,7305 x 10¹³ sConvertendo esse valor para anos, temos:t ≈ 1500 anosPortanto, a resposta correta é D) 1500 anos.É importante notar que, mesmo com uma velocidade média de 2,0 x 10⁴ km/s, o ônibus levaria cerca de 1500 anos para chegar ao planeta, o que destaca a enormidade das distâncias interestelares e a necessidade de desenvolver tecnologias mais avançadas para viagens espaciais.Além disso, é interessante refletir sobre a importância da busca por planetas habitáveis e a possibilidade de colonização de outros planetas. A análise de planetas fora do sistema solar, como feita pelo satélite TESS, é um passo importante nessa direção. Quem sabe, no futuro, a humanidade possa encontrar um novo lar em algum planeta distante?

Questão 35

Um objeto move-se numa pista retilínea, descrevendo um movimento retilíneo uniformemente variado, quando
observado por um sistema de referência inercial. A posição desse objeto é descrita pela equação x(t) = 5 – 6t + 3t
2
,
onde x é medido em metros e t em segundos. Sabe-se que a massa do objeto é fixa e vale m = 600 g. Tendo em vista
essas informações, considere as seguintes afirmativas:

1. A posição inicial do objeto vale 5 m.

2. A força agindo sobre o objeto durante o movimento vale, em módulo, F = 3,6 N.

3. O objeto tem velocidade nula em t = 1 s.

4. No intervalo de t = 0 a t = 3 s, o objeto tem deslocamento total nulo.

Assinale a alternativa correta.

A)Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
B)Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.
C)Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras.
D)Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.
E)As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é D)

Vamos analisar cada uma das afirmativas apresentadas:

1. A posição inicial do objeto vale 5 m.

Para verificar essa afirmativa, basta substituir t = 0 na equação de posição: x(0) = 5 – 6(0) + 3(0)2 = 5 m, o que é verdadeiro.

2. A força agindo sobre o objeto durante o movimento vale, em módulo, F = 3,6 N.

Para encontrar a força, precisamos primeiro encontrar a aceleração do objeto. Derivando a equação de posição em relação ao tempo, obtemos a equação de velocidade: v(t) = -6 + 6t. Derivando novamente, obtemos a equação de aceleração: a(t) = 6 m/s2. Agora, podemos aplicar a segunda lei de Newton: F = ma. Substituindo os valores, obtemos F = 0,6 kg × 6 m/s2 = 3,6 N, o que é verdadeiro.

3. O objeto tem velocidade nula em t = 1 s.

Substituindo t = 1 s na equação de velocidade, obtemos v(1) = -6 + 6(1) = 0 m/s, o que é verdadeiro.

4. No intervalo de t = 0 a t = 3 s, o objeto tem deslocamento total nulo.

Para verificar essa afirmativa, precisamos calcular o deslocamento total do objeto no intervalo de tempo especificado. O deslocamento é dado pela integral da velocidade em relação ao tempo. Calculemos a integral:

Δx = ∫v(t)dt, de 0 a 3 s.

Substituindo a equação de velocidade, obtemos:

Δx = ∫(-6 + 6t)dt, de 0 a 3 s.

Resolvendo a integral, obtemos:

Δx = [-6t + 3t2] de 0 a 3 s.

Substituindo os limites de integração, obtemos:

Δx = [-6(3) + 3(3)2] - [-6(0) + 3(0)2] = -18 + 27 - 0 = 9 m ≠ 0.

Portanto, a afirmativa 4 é falsa.

Assim, apenas as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.

Resposta: D) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.

Questão 36

Em grandes aeroportos e shoppings, existem esteiras móveis horizontais para facilitar o deslocamento
de pessoas.

Considere uma esteira com 48 m de comprimento e velocidade de 1,0 m/s.

Uma pessoa ingressa na esteira e segue caminhando sobre ela com velocidade constante no mesmo
sentido de movimento da esteira. A pessoa atinge a outra extremidade 30 s após ter ingressado na
esteira.

Com que velocidade, em m/s, a pessoa caminha sobre a esteira?

A)2,6.
B)1,6.
C)1,0.
D)0,8.
E)0,6.

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é E)

Para resolver esse problema, precisamos considerar a distância percorrida pela pessoa e a velocidade da esteira. A esteira tem 48 metros de comprimento e a pessoa atinge a outra extremidade em 30 segundos. Isso significa que a distância percorrida pela pessoa é igual ao comprimento da esteira.

A velocidade da esteira é de 1,0 m/s. Para encontrar a velocidade da pessoa em relação ao solo, precisamos somar a velocidade da esteira e a velocidade da pessoa em relação à esteira. Vamos chamar a velocidade da pessoa em relação à esteira de v.

A distância percorrida pela pessoa é igual ao produto da velocidade total (esteira + pessoa) e do tempo. Podemos escrever essa relação matematicamente como:

48 m = (1,0 m/s + v) × 30 s

Para resolver essa equação, podemos começar isolando o termo que contém a velocidade da pessoa:

48 m = 30 s × 1,0 m/s + 30 s × v

Desenvolvendo a equação, obtemos:

48 m = 30 m + 30 s × v

Subtraindo 30 m de ambos os lados da equação, obtemos:

18 m = 30 s × v

Agora, para encontrar a velocidade da pessoa, dividimos ambos os lados da equação por 30 s:

v = 18 m ÷ 30 s = 0,6 m/s

Portanto, a pessoa caminha sobre a esteira com uma velocidade de 0,6 m/s.

A resposta certa é a opção E) 0,6.

Questão 37

Ao se projetar uma rodovia e seu sistema de sinalização, é preciso considerar variáveis que podem
interferir na distância mínima necessária para um veículo parar, por exemplo. Considere uma situação em
que um carro trafega a uma velocidade constante por uma via plana e horizontal, com determinado
coeficiente de atrito estático e dinâmico e que, a partir de um determinado ponto, aciona os freios,
desacelerando uniformemente até parar, sem que, para isso, tenha havido deslizamento dos pneus do
veículo. Desconsidere as perdas pelas resistência do ar e o atrito entre os componentes mecânicos do
veículo. A respeito da distância mínima de frenagem, nas situações descritas, são feitas as seguintes
afirmações:

I. Ela aumenta proporcionalmente à massa do carro.

II. Ela é inversamente proporcional ao coeficiente de atrito estático.

III. Ela não se relaciona com a aceleração da gravidade local.

IV. Ela é diretamente proporcional ao quadrado da velocidade inicial do carro.

Assinale a alternativa que apresenta apenas afirmativas corretas.

A)I e II
B)II e IV
C)III e IV
D)I e III

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é B)

Para entender melhor as afirmações feitas sobre a distância mínima de frenagem, é necessário analisar as variáveis que afetam essa distância. A massa do carro, por exemplo, não interfere na distância mínima de frenagem, pois a força de atrito entre os pneus e a pista é a responsável por frear o veículo, e não a massa do mesmo. Portanto, a afirmação I está incorreta.

Já o coeficiente de atrito estático tem um papel fundamental na distância mínima de frenagem. Quanto maior o coeficiente de atrito, menor a distância necessária para o veículo parar. Isso ocorre porque a força de atrito aumenta com o aumento do coeficiente de atrito, permitindo que o veículo freie mais rapidamente. Portanto, a afirmação II está correta.

A aceleração da gravidade local não interfere na distância mínima de frenagem, pois a força da gravidade age perpendicularmente à pista e não afeta a força de atrito entre os pneus e a pista. Portanto, a afirmação III está correta.

Por fim, a velocidade inicial do carro tem um papel fundamental na distância mínima de frenagem. Quanto maior a velocidade inicial, maior a distância necessária para o veículo parar. Isso ocorre porque a energia cinética do veículo aumenta com o quadrado da velocidade, tornando mais difícil frear o veículo. Portanto, a afirmação IV está correta.

Com base nas análises feitas, apenas as afirmações II e IV estão corretas. Portanto, a alternativa correta é B) II e IV.

É importante notar que a distância mínima de frenagem é um parâmetro importante no projeto de rodovias e sistemas de sinalização, pois permite aos engenheiros projetar pistas e sistemas de segurança mais eficazes. Além disso, a compreensão das variáveis que afetam a distância mínima de frenagem é fundamental para garantir a segurança dos motoristas e passageiros.

Em resumo, a distância mínima de frenagem é um parâmetro complexo que depende de various variáveis, incluindo o coeficiente de atrito estático e dinâmico, a massa do veículo, a velocidade inicial e a aceleração da gravidade local. Compreender essas variáveis é fundamental para projetar rodovias e sistemas de sinalização mais seguros e eficazes.

Questão 38

Um carrinho se move em um trilho de ar com velocidade
constante de 20 cm/s. A 250 cm dele se encontra
outro carrinho que se move, na mesma direção mas
em sentido oposto, também com velocidade constante de
5,0 cm/s. O choque entre eles se dará em

A)50 s
B)17 s
C)12,5 s
D)10 s

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é D)

O problema apresenta dois carrinhos se movendo em sentidos opostos em um trilho de ar. O primeiro carrinho se move com velocidade constante de 20 cm/s, enquanto o segundo carrinho se move com velocidade constante de 5,0 cm/s. A pergunta é em quanto tempo eles se chocarão.

Para resolver esse problema, precisamos calcular a distância entre os dois carrinhos e a velocidade relativa entre eles. A distância entre os dois carrinhos é de 250 cm. A velocidade relativa entre os dois carrinhos é a soma das velocidades absolutas, pois eles se movem em sentidos opostos. Portanto, a velocidade relativa é de 20 cm/s + 5,0 cm/s = 25 cm/s.

Agora, podemos calcular o tempo necessário para que os carrinhos se choquem. Podemos usar a fórmula: tempo = distância / velocidade relativa. Substituindo os valores, obtemos: tempo = 250 cm / 25 cm/s = 10 s.

Portanto, o gabarito correto é D) 10 s.

Vamos analisar as outras opções para entender por que elas estão erradas. A opção A) 50 s é muito maior do que o tempo necessário para que os carrinhos se choquem. A opção B) 17 s é próxima, mas não é exata. A opção C) 12,5 s é menor do que o tempo necessário.

É importante notar que, para resolver problemas de movimento, é fundamental entender a direção e o sentido do movimento dos objetos. Além disso, é importante calcular a velocidade relativa entre os objetos e usar as fórmulas adequadas para calcular o tempo ou a distância.

No caso desse problema, a chave para a resolução foi calcular a velocidade relativa entre os carrinhos e usar a fórmula tempo = distância / velocidade relativa. Com essas informações, foi possível calcular o tempo necessário para que os carrinhos se choquem.

Questão 39

O ouvido humano detecta variações de pressão do ar, que
fazem o tímpano movimentar-se. Esses movimentos geram
sinais elétricos que quando chegam ao cérebro são interpretados
como “ouvindo um som”. Considerando a velocidade
do som no ar igual a 344 m/s, se um alto-falante direcional
produzindo uma onda sonora de frequência de 100 Hz for dirigido
contra uma parede, então a menor distância da parede,
em metros, para que uma pessoa não escute o som é

A)0,43
B)0,86
C)1,29
D)1,72

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é B)

Essa questão envolve conceitos de física, como a propagação de ondas sonoras e a percepção humana do som. Para responder corretamente, precisamos entender como o som se comporta quando se propaga pelo ar e como o ouvido humano o percebe.Quando o alto-falante direcional produce a onda sonora de frequência de 100 Hz, ela se propaga pelo ar em todas as direções. No entanto, como a questão especifica que o alto-falante está dirigido contra uma parede, podemos considerar que a onda sonora se propaga apenas em uma direção, perpendicular à parede.Agora, precisamos calcular a menor distância da parede para que uma pessoa não escute o som. Para isso, podemos utilizar a fórmula da velocidade do som: v = λf, onde v é a velocidade do som (344 m/s), λ é o comprimento de onda e f é a frequência (100 Hz).Primeiramente, precisamos calcular o comprimento de onda (λ) da onda sonora. Podemos rearranjar a fórmula para λ = v / f, o que nos dá λ = 344 m/s / 100 Hz = 3,44 m.Agora, sabemos que a onda sonora se propaga em uma direção e que a pessoa não escutará o som quando a distância da parede for igual a um múltiplo inteiro do comprimento de onda mais um quarto do comprimento de onda (λ/4). Isso ocorre porque, nessa distância, a onda sonora está em uma posição de interferência destrutiva, ou seja, a onda sonora se cancela.Portanto, a menor distância da parede para que uma pessoa não escute o som é λ/4 = 3,44 m / 4 = 0,86 m.

A) 0,43
B) 0,86
C) 1,29
D) 1,72

Portanto, a resposta correta é a opção B) 0,86 m. É importante notar que essa questão requer conhecimentos básicos de física, como a propagação de ondas sonoras e a percepção humana do som, além de habilidades de cálculo e raciocínio lógico.

Continua após a publicidade..

Questão 40

Um corredor está percorrendo uma pista horizontal e retilínea com velocidade constante de 20 km/h. Quando passa
pela marca de 2 km, seu relógio está marcando 9 h 00 min.

Quando seu relógio marcar 9h 30 min, ele atingirá a
marca de

A)10 km
B)12 km
C)15 km
D)20 km
E)22 km

FAZER COMENTÁRIO

A alternativa correta é B)

Um corredor está percorrendo uma pista horizontal e retilínea com velocidade constante de 20 km/h. Quando passa pela marca de 2 km, seu relógio está marcando 9 h 00 min.

Quando seu relógio marcar 9h 30 min, ele atingirá a marca de

A)10 km
B)12 km
C)15 km
D)20 km
E)22 km

Para resolver esse problema, precisamos calcular o tempo que o corredor leva para percorrer uma distância desconhecida. Sabemos que o relógio do corredor marca 9 h 00 min quando ele passa pela marca de 2 km e marca 9 h 30 min quando atinge a marca desconhecida.

Primeiramente, vamos calcular o tempo decorrido entre esses dois momentos. Subtraímos o horário inicial do horário final: 9 h 30 min - 9 h 00 min = 30 minutos.

Agora, precisamos converter esse tempo de minutos para horas. Dividimos o tempo em minutos por 60 (pois há 60 minutos em 1 hora): 30 minutos ÷ 60 = 0,5 horas.

Sabemos que a velocidade do corredor é de 20 km/h. Para calcular a distância percorrida, multiplicamos a velocidade pela quantidade de tempo: distância = velocidade × tempo = 20 km/h × 0,5 h = 10 km.

No entanto, precisamos considerar que o corredor já havia percorrido 2 km antes de marcar 9 h 00 min. Portanto, a distância total percorrida até a marca desconhecida é de 10 km + 2 km = 12 km.

Portanto, a resposta correta é B) 12 km.

« Anterior 1 2 3 4 5 6 … 9 Próximo »