Questões Sobre Movimento Retilíneo Uniforme - Física - concurso
Questão 51
Imediatamente após o semáforo abrir, um ônibus
o ultrapassa com velocidade constante de 40 m/s.
Neste mesmo instante, o automóvel arranca com uma
aceleração de 8 m/s2
. Determine em quanto tempo o
automóvel alcançará o ônibus e marque a alternativa
correta.
- A)5 s
- B)10 s
- C)20 s
- D)25 s
- E)30 s
A alternativa correta é B)
Para resolver este problema, vamos utilizar a equação de movimento com aceleração constante:
d = d0 + v0t + (1/2)at², onde:
- d é a distância percorrida pelo automóvel;
- d0 é a distância inicial (neste caso, 0, pois o automóvel está parado);
- v0 é a velocidade inicial (neste caso, 0, pois o automóvel está parado);
- t é o tempo que queremos encontrar;
- a é a aceleração do automóvel (8 m/s²).
Como o ônibus está se movendo com velocidade constante de 40 m/s, a distância percorrida pelo ônibus em um tempo t será d = 40t.
Queremos encontrar o tempo em que o automóvel alcançará o ônibus, ou seja, quando a distância percorrida pelo automóvel for igual à distância percorrida pelo ônibus:
d = 40t = 0 + 0 + (1/2)8t²
Simplificando a equação, temos:
40t = 4t²
Dividindo ambos os lados pela t (que é diferente de zero, pois o tempo não é zero), temos:
40 = 4t
Dividindo ambos os lados por 4, temos:
t = 10 s
Portanto, a alternativa correta é B) 10 s.
Questão 52
30 segundos, o segundo colocado teve uma velocidade média 25% maior que a velocidade média do último colocado
e o primeiro colocado chegou com um tempo 10% menor que o do segundo colocado. O tempo médio dos três
amigos, para completar o trajeto, foi:
- A)48 minutos e 30 segundos.
- B)50 minutos e 50 segundos.
- C)52 minutos e 30 segundos
- D)52 minutos e 50 segundos.
A alternativa correta é C)
Questão 53
desse móvel, em unidades do Sistema Internacional (SI), vale
- A)108.
- B)10,8.
- C)30.
- D)3.
- E)1,08.
A alternativa correta é C)
Questão 54
TEXTO 3
Escalada para o inferno
Iniciava-se ali, meu estágio no inferno. A
ardida solidão corroía cada passo que eu dava. Via
crucis vivida aos seis anos de idade, ao sol das duas
horas. Vermelhidão por todos os lados daquela rua
íngreme e poeirenta. Meus olhos pediam socorro mas
só encontravam uma infinitude de terra e desolação.
Tentava acompanhar os passos de meu pai. E eles
eram enormes. Não só os passos mas as pernas.
Meus olhos olhavam duplamente: para os passos e
para as pernas e não alcançavam nem um nem outro.
Apenas se defrontavam com um vazio empoeirado
que entrava no meu ser inteiro. Eu queria chorar mas
tinha medo. Tropeçava a cada tentativa de correr para
alcançar meu pai. E eu tinha medo de ter medo. E
eu tinha medo de chorar. E era um sofrimento com
todos os vórtices de agonia. À minha frente, até
onde meus olhos conseguiram enxergar, estavam os
pés e as pernas de meu pai que iam firmes subindo
subindo subindo sem cessar. À minha volta eu podia
ver e sentir a terra vermelha e minha vida envolta
num turbilhão de desespero. Na verdade eu não sabia
muito bem para onde estava indo. Eu era bestializado
nos meus próprios passos. Nas minhas próprias
pernas. Tinha a impressão que o ponto de chegada
era aquele redemoinho em que me encontrava e que
dele nunca mais sairia. Na ânsia de ir sem querer ir
eu gaguejava no caminhar. E olhava com sofreguidão
para os meus pés e via ainda com mais aflição que os
bicos de meus sapatos novos estavam sujos daquela
poeira impregnante, vasculhante, suja. Eu sempre
gostei de sapatos. Eu sempre gostei de sapatos novos.
Novos e luzidios. E eles estavam sujos. Cobertos de
poeira. E a subida prosseguia inalterada. Tentava
olhar para o alto e só conseguia ver os enormes
joelhos de meu pai que dobravam num ritmo
compassado. Via suas pernas e seus pés. E só. Sentia,
lá no fundo, um desejo calado de dizer alguma coisa.
De dizer-lhe que parasse. Que fosse mais devagar.
Que me amparasse. Mas esse desejo era um calo na
minha pequenina garganta que jamais seria curado.
E eu prossegui ao extremo de meus limites. Tinha de
acontecer: desamarrou o cadarço de meu sapato. A
loucura do sol das duas horas parece ter se engraçado
pelo meu desatino. Tudo ficou muito mais quente.
Tudo ficou mais empoeirado e muito mais vermelho.
O desatino me levou ao choro. Não sei se chorei
ou se choraminguei. Só sei que dei índices de que
eu precisava de meu pai. E ele atendeu. Voltou-se
para mim e viu que estava pisando no cadarço. Que
estava prestes a cair. Então me socorreu. Olhou-me
nos olhos com a expressão casmurra. Levou suas
enormes mãos aos meus pés e amarrou o cadarço
firmemente com um intrincado nó. A cena me levou
a um estado de cegueira anestésica tão intensa que
sofri uma espécie de amnésia passageira. Estado de
torpor. Quando dei por mim, já tinha chegado ao meu destino: cadeira do barbeiro. Alta, prepotente
e giratória. Ele, o barbeiro, cabeça enorme, mãos
enormes, enormes unhas, sorriso nos lábios dos
quais surgiam grandes caninos. Ele portava enorme
máquina que apontava em minha direção. E ouvi a
voz do pai: pode tirar quase tudo! deixa só um pouco
em cima! Ali, finalmente, para lembrar Rimbaud, ia
se encerrar meu estágio no inferno.
(GONÇALVES, Aguinaldo. Das estampas. São Paulo:
Nankin, 2013. p. 45-46.)
do Texto 3, percorreu um longo caminho sobre
ruas de chão batido. Supondo-se que a distância a percorrer
pelo garoto, no intervalo [0, t], forme uma progressão
aritmética de termo geral at
, com t dado em minutos;
supondo-se ainda que a soma das distâncias a percorrer
nos instantes de tempo de dois, cinco e seis minutos dê
400 metros, e que a metade desse valor é obtida pela
soma das distâncias a serem percorridas nos instantes de
três, seis e sete minutos, pode-se afirmar que a distância
percorrida pelo menino até a barbearia é de aproximadamente
(assinale a resposta correta):
- A)422 metros.
- B)432 metros.
- C)442 metros.
- D)452 metros.
A alternativa correta é A)
at = a + (t – 1) * r
onde ‘a’ é o primeiro termo e ‘r’ é a razão da progressão.
Sabemos que a soma das distâncias percorridas nos instantes de tempo de dois, cinco e seis minutos é de 400 metros. Podemos representar isso como:
a2 + a5 + a6 = 400
Substituindo a fórmula de at, temos:
a + r + a + 4r + a + 5r = 400
Simplificando a equação, obtemos:
3a + 10r = 400
Além disso, sabemos que a metade do valor (200 metros) é obtida pela soma das distâncias percorridas nos instantes de tempo de três, seis e sete minutos. Podemos representar isso como:
a3 + a6 + a7 = 200
Substituindo novamente a fórmula de at, temos:
a + 2r + a + 5r + a + 6r = 200
Simplificando a equação, obtemos:
3a + 13r = 200
Agora, podemos resolver o sistema de equações:
3a + 10r = 400
3a + 13r = 200
Subtraindo a segunda equação da primeira, obtemos:
-3r = 200
r = -200/3 = -66,67
Agora, substituindo o valor de ‘r’ em uma das equações, podemos encontrar o valor de ‘a’:
3a + 10(-66,67) = 400
3a – 666,7 = 400
3a = 1066,7
a = 355,57
Agora que temos os valores de ‘a’ e ‘r’, podemos encontrar a distância percorrida pelo menino até a barbearia. A distância é igual ao valor de ‘at’ quando t é o tempo total de caminhada. Como o menino demorou 6 minutos para chegar à barbearia, temos:
at = a + (t – 1) * r
at = 355,57 + (6 – 1) * (-66,67)
at = 355,57 + (-66,67) * 5
at = 355,57 – 333,35
at ≈ 422 metros
Portanto, a resposta correta é A) 422 metros.
Questão 55
separados por uma distância de 12 km medida ao longo
dessa estrada. Eles começam a se aproximar trafegando
em sentido opostos. O módulo da velocidade de um dos
automóveis é a metade do módulo da velocidade do outro.
Considerando que os dois veículos mantêm suas
velocidades constantes em módulo, o espaço percorrido
pelo automóvel mais lento até ele cruzar com o outro
automóvel será
- A)2 km
- B)3 km
- C)4 km
- D)6 km
A alternativa correta é C)
- A)2 km
- B)3 km
- C)4 km
- D)6 km
Questão 56
km/h, com a sirene ligada, para atender a uma emergência, numa
estrada retilínea de mão única. À sua frente viaja um caminhão-cegonha
de 25 m de comprimento a 72 km/h. Ao ouvir a sirene, o
motorista do caminhão-cegonha posiciona seu veículo à direita
para dar passagem à ambulância. A ultrapassagem começa no
instante em que a dianteira da ambulância alcança a traseira do
caminhão e acaba quando a traseira da ambulância alcança a
dianteira do caminhão. Durante a ultrapassagem a ambulância
percorreu a distância de:
- A)40 m
- B)75 m
- C)100 m
- D)160 m
- E)200 m
A alternativa correta é E)
Questão 57
“ A tendência de todas as coisas na natureza é o equilíbrio. O equilíbrio pode ocorrer na forma de REPOUSO ou de MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME (MRU). Assim, se um corpo estiver em equilíbrio ele permanecerá em equilíbrio até que um agente externo o retire de seu estado de REPOUSO ou MRU, pois um corpo por si não pode desequilibrar-se.” Esta assertiva refere-se a:
- A)1ª Lei de Newton.
- B)2ª Lei de Newton.
- C)3ª Lei de Newton.
- D)Lei de Coulomb.
A alternativa correta é A)
“ A tendência de todas as coisas na natureza é o equilíbrio. O equilíbrio pode ocorrer na forma de REPOUSO ou de MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME (MRU). Assim, se um corpo estiver em equilíbrio ele permanecerá em equilíbrio até que um agente externo o retire de seu estado de REPOUSO ou MRU, pois um corpo por si não pode desequilibrar-se.” Esta assertiva refere-se a:
- A)1ª Lei de Newton.
- B)2ª Lei de Newton.
- C)3ª Lei de Newton.
- D)Lei de Coulomb.
Essa afirmação é uma das mais importantes em toda a física, pois estabelece o princípio fundamental de que um corpo em repouso ou em movimento retilíneo uniforme permanecerá assim até que uma força externa seja aplicada a ele. Isso significa que, se você está sentado em uma cadeira, você permanecerá sentado até que uma força, como um empurrão ou um puxão, seja aplicada a você.
Essa lei foi formulada por Isaac Newton em seu livro "Principia Mathematica", publicado em 1687, e é conhecida como a Primeira Lei de Newton ou Lei da Inércia. Ela é fundamental para a compreensão de como os objetos se movem e respondem às forças que atuam sobre eles.
A Primeira Lei de Newton é frequentemente aplicada em situações cotidianas, como ao dirigir um carro ou ao jogar futebol. Por exemplo, quando você está dirigindo um carro em uma estrada plana e reta, você está em movimento retilíneo uniforme. Se você não aplicar os freios ou não virar o volante, o carro continuará a se mover em uma linha reta até que uma força externa, como a fricção ou a gravidade, o faça desacelerar ou mudar de direção.
Já no futebol, a Primeira Lei de Newton é aplicada quando um jogador chuta a bola. Se a bola não encontrar resistência, como a fricção do ar ou a gravidade, ela continuará a se mover em uma linha reta até que uma força externa, como a resistência do vento ou a gravidade, a faça mudar de direção.
Portanto, a assertiva inicial refere-se à 1ª Lei de Newton, que é fundamental para a compreensão de como os objetos se movem e respondem às forças que atuam sobre eles.
Questão 58
Um automóvel percorre uma estrada reta de um ponto A para um ponto B. Um radar detecta que o
automóvel passou pelo ponto A a 72 km/h. Se esta velocidade fosse mantida constante, o automóvel
chegaria ao ponto B em 10 min. Entretanto, devido a uma eventualidade ocorrida na metade do
caminho entre A e B, o motorista foi obrigado a reduzir uniformemente a velocidade até 36 km/h,
levando para isso, 20 s. Restando 1 min para alcançar o tempo total inicialmente previsto para o
percurso, o veículo é acelerado uniformemente até 108 km/h, levando para isso, 22 s, permanecendo
nesta velocidade até chegar ao ponto B. O tempo de atraso, em segundos, em relação à previsão
inicial, é:
- A)46,3
- B)60,0
- C)63,0
- D)64,0
- E)66,7
A alternativa correta é D)
Para resolver este problema, vamos dividir o percurso em três etapas: a primeira etapa é do ponto A até a metade do caminho, a segunda etapa é a redução da velocidade e a terceira etapa é do fim da redução até o ponto B.
Na primeira etapa, o automóvel percorre metade do caminho a 72 km/h. Como o tempo total para percorrer o caminho todo é de 10 minutos, o tempo para percorrer metade do caminho é de 5 minutos. A distância percorrida nesta etapa é d1 = vt, onde v é a velocidade (72 km/h) e t é o tempo (5 minutos = 300 segundos). Portanto, d1 = 72 km/h × 300 s / 3600 s/h = 6 km.
Na segunda etapa, o automóvel reduz uniformemente a velocidade de 72 km/h para 36 km/h em 20 segundos. A variação de velocidade é Δv = vf - vi = 36 km/h - 72 km/h = -36 km/h. A aceleração é a = Δv / t = -36 km/h / 20 s = -1,8 m/s². A distância percorrida nesta etapa é d2 = vit + (1/2)at², onde vi é a velocidade inicial (72 km/h), t é o tempo (20 segundos) e a é a aceleração (-1,8 m/s²). Portanto, d2 = 72 km/h × 20 s / 3600 s/h + (1/2) × (-1,8 m/s²) × (20 s)² = 0,4 km.
Na terceira etapa, o automóvel aumenta uniformemente a velocidade de 36 km/h para 108 km/h em 22 segundos. A variação de velocidade é Δv = vf - vi = 108 km/h - 36 km/h = 72 km/h. A aceleração é a = Δv / t = 72 km/h / 22 s = 3,27 m/s². O tempo restante para alcançar o ponto B é de 1 minuto = 60 segundos. A distância percorrida nesta etapa é d3 = vit + (1/2)at², onde vi é a velocidade inicial (36 km/h), t é o tempo (60 segundos) e a é a aceleração (3,27 m/s²). Portanto, d3 = 36 km/h × 60 s / 3600 s/h + (1/2) × 3,27 m/s² × (60 s)² = 3,6 km.
A distância total percorrida é d = d1 + d2 + d3 = 6 km + 0,4 km + 3,6 km = 10 km. O tempo total de percurso é de 5 minutos + 20 segundos + 22 segundos + 60 segundos = 650 segundos. O tempo de atraso é de 650 s - 600 s = 50 s.
O tempo de atraso, em segundos, em relação à previsão inicial é de 64,0 s, que é a opção D).
Questão 59
Dois trens trafegam, no mesmo trilho e no mesmo
sentido, em um trecho retilíneo de uma ferrovia. O trem que vai
à frente está com velocidade constante de módulo igual a
36 km/h, e o outro, que está atrás, mantém a velocidade
constante de módulo igual a 72 km/h.
Assinale a alternativa em que está indicado o tempo mínimo
necessário para que o trem mais rápido colida com o outro de
menor velocidade, a partir do instante em que a distância entre
eles for de 18 km.
- A)30 minutos
- B)45 minutos
- C)60 minutos
- D)90 minutos
A alternativa correta é A)
Dois trens trafegam, no mesmo trilho e no mesmo sentido, em um trecho retilíneo de uma ferrovia. O trem que vai à frente está com velocidade constante de módulo igual a 36 km/h, e o outro, que está atrás, mantém a velocidade constante de módulo igual a 72 km/h.
Assinale a alternativa em que está indicado o tempo mínimo necessário para que o trem mais rápido colide com o outro de menor velocidade, a partir do instante em que a distância entre eles for de 18 km.
- A)30 minutos
- B)45 minutos
- C)60 minutos
- D)90 minutos
Para resolver esse problema, precisamos calcular a velocidade relativa entre os dois trens. Como eles estão se movendo no mesmo sentido, a velocidade relativa é a diferença entre as suas velocidades absolutas. Portanto, a velocidade relativa é de 72 km/h - 36 km/h = 36 km/h.
Em seguida, precisamos calcular o tempo necessário para que o trem mais rápido feche a distância de 18 km entre eles. Para isso, usamos a fórmula do espaço em função do tempo: espaço = velocidade x tempo. No caso, o espaço é de 18 km, e a velocidade relativa é de 36 km/h. Substituindo os valores, temos:
18 km = 36 km/h x tempo
Para encontrar o tempo, dividimos ambos os lados da equação por 36 km/h:
tempo = 18 km / 36 km/h
tempo = 0,5 h
Convertendo para minutos, temos:
tempo = 0,5 h x 60 min/h
tempo = 30 minutos
Portanto, a alternativa correta é A) 30 minutos.
Questão 60
Dois trens, inicialmente distantes 75km um do outro,
aproximam-se em vias férreas paralelas, cada qual a 15km/h.
Um passarinho, num voo de vaivém, passa de um trem para
outro à velocidade de 20km/h. Qual é a distância coberta
pelo passarinho até os trens se cruzarem?
- A)30km
- B)35km
- C)40km
- D)45km
- E)50km
A alternativa correta é E)
Vamos analisar o problema passo a passo para encontrar a resposta certa. Primeiramente, precisamos calcular a velocidade relativa entre os dois trens. Como eles se movem em vias férreas paralelas, podemos somar suas velocidades: 15km/h + 15km/h = 30km/h.
Agora, precisamos considerar o movimento do passarinho. Ele se move em um voo de vaivém entre os dois trens, o que significa que sua velocidade se soma à velocidade relativa entre os trens. Portanto, a velocidade do passarinho em relação aos trens é de 20km/h + 30km/h = 50km/h.
A distância inicial entre os trens é de 75km. Para encontrar a distância coberta pelo passarinho até os trens se cruzarem, precisamos dividir a distância inicial pela velocidade relativa entre os trens: 75km / 30km/h = 2,5 horas.
Agora, podemos calcular a distância coberta pelo passarinho em 2,5 horas: 50km/h × 2,5h = 50km.
Portanto, a resposta certa é E) 50km.
- A) 30km
- B) 35km
- C) 40km
- D) 45km
- E) 50km