Questões Sobre Movimento Retilíneo Uniforme - Física - concurso

Vamos resolver esse problema de física! Em primeiro lugar, vamos analisar a situação: dois carros, M e N, estão se movendo em sentidos opostos em uma estrada. O carro M está se movendo a 60 km/h em relação a um ponto fixo da estrada. Já o carro N está se movendo em sentido oposto, mas não sabemos sua velocidade ainda.

Após 30 minutos, os carros cruzam a mesma linha da estrada. Isso significa que, em 30 minutos, o carro M percorreu uma distância igual à distância inicial entre os carros (50 km) mais a distância que o carro N percorreu nesse tempo.

Vamos calcular a distância que o carro M percorreu em 30 minutos: 60 km/h × 0,5 h = 30 km. Isso significa que o carro N percorreu 50 km - 30 km = 20 km em 30 minutos.

Agora, vamos calcular a velocidade do carro N: 20 km ÷ 0,5 h = 40 km/h. É isso! A resposta certa é A) 40 km/h.

Veja como a resolução desse problema é mais fácil quando você desenha um diagrama e analisa a situação passo a passo. Em física, é fundamental entender a situação e identificar as variáveis importantes para resolver o problema.

• A) 40
• B) 50
• C) 60
• D) 70

Segundo o modelo simplificado de Bohr, o elétron do átomo de hidrogênio executa um movimento circular uniforme, de raio igual a 5,0 × 10^-11 m, em torno do próton, com período igual a 2 × 10^-15 s.

Com o mesmo valor da velocidade orbital no átomo, a distância, em quilômetros, que esse elétron percorreria no espaço livre, em linha reta, durante 10 minutos, seria da ordem de:

• A)10²
• B)10³
• C)10⁴
• D)10⁵

Para resolver esse problema, vamos calcular a velocidade do elétron no átomo de hidrogênio. A velocidade orbital do elétron é igual a distância percorrida dividida pelo tempo de movimento. Como o movimento é circular uniforme, a distância percorrida é igual ao comprimento da circunferência do movimento. Sendo o raio da circunferência igual a 5,0 × 10⁻¹¹ m, o comprimento da circunferência é igual a 2 × π × 5,0 × 10⁻¹¹ m.

Agora, vamos calcular a velocidade orbital do elétron. A velocidade orbital é igual a distância percorrida dividida pelo tempo de movimento. Como o período do movimento é igual a 2 × 10⁻¹⁵ s, a velocidade orbital é igual a:

v = (2 × π × 5,0 × 10⁻¹¹ m) / (2 × 10⁻¹⁵ s) = 1,57 × 10⁶ m/s

Agora, vamos calcular a distância que o elétron percorreria no espaço livre em 10 minutos. Primeiramente, vamos converter o tempo de 10 minutos para segundos:

t = 10 minutos × 60 s/minuto = 600 s

Agora, podemos calcular a distância percorrida pelo elétron:

d = v × t = 1,57 × 10⁶ m/s × 600 s = 942.000 m

Convertendo a distância para quilômetros, temos:

d = 942.000 m × (1 km / 1000 m) = 942 km

Portanto, a distância que o elétron percorreria no espaço livre em 10 minutos é da ordem de 10⁵ km.

Essa resposta é igual à opção D) 10⁵.

Uma empresa de transportes precisa efetuar a entrega de uma encomenda o mais breve possível. Para tanto, a equipe de logística analisa o trajeto desde a empresa até o local da entrega. Ela verifica que o trajeto apresenta dois trechos de distâncias diferentes e velocidades máximas permitidas diferentes. No primeiro trecho, a velocidade máxima permitida é de 80 km/h e a distância a ser percorrida é de 80 km. No segundo trecho, cujo comprimento vale 60 km, a velocidade máxima permitida é 120 km/h.

Para calcular o tempo necessário para a realização da entrega, precisamos calcular o tempo necessário para percorrer cada trecho e somar esses tempos. No primeiro trecho, o tempo necessário é igual à distância dividida pela velocidade máxima permitida, ou seja:

T₁ = 80 km / 80 km/h = 1 hora

No segundo trecho, o tempo necessário é igual à distância dividida pela velocidade máxima permitida, ou seja:

T₂ = 60 km / 120 km/h = 0,5 horas

O tempo total necessário para a realização da entrega é a soma dos tempos necessários para percorrer cada trecho:

T_Total = T₁ + T₂ = 1 hora + 0,5 horas = 1,5 horas

Portanto, o tempo necessário para a realização da entrega é de 1,5 horas.

A resposta certa é a opção C) 1,5.

• A) 0,7
• B) 1,4
• C) 1,5
• D) 2,0
• E) 3,0

Vamos calcular o tempo perdido durante a travessia. A velocidade normal do catamarã não é dada, mas podemos encontrá-la. O tempo de travessia normal é de 15 minutos, e o percurso é de 6km. Portanto, a velocidade normal é:

v = d / t => v = 6km / 0,25h => v = 24km/h

Agora, vamos calcular o tempo perdido. A velocidade foi reduzida para 12km/h durante 10 minutos. Nesse tempo, o catamarã percorreu:

d = v . t => d = 12km/h . 0,17h => d = 2km

Portanto, o tempo perdido é o tempo necessário para percorrer esses 2km à velocidade normal:

t = d / v => t = 2km / 24km/h => t = 0,083h => t = 5 minutos

Logo, o tempo de duração dessa travessia, em relação ao tempo estimado, sofreu um acréscimo de 5 minutos.

É importante notar que, embora o condutor tenha reduzido a velocidade durante 10 minutos, o tempo perdido foi menor do que isso. Isso ocorre porque, mesmo com a velocidade reduzida, o catamarã continuou se movendo.

Essa é uma situação comum em problemas de movimento: a redução de velocidade não significa que o tempo perdido seja igual ao tempo de redução de velocidade.

Durante uma viagem, um passageiro observou que o ônibus passou por cinco marcos de quilometragem, consecutivos, no intervalo de 16 minutos.

Sabendo-se que os marcos de quilometragem estão separados regularmente de uma distância igual a 5,0km, a velocidade escalar média do ônibus, medida pelo passageiro, em km/h, foi de

• A)75
• B)80
• C)90
• D)95
• E)100

Para resolver esse problema, precisamos primeiro calcular a distância total percorrida pelo ônibus em 16 minutos. Como cada marco de quilometragem está separado por 5 km, a distância total percorrida é de 5 km x 5 = 25 km.

Agora, para calcular a velocidade escalar média do ônibus, devemos dividir a distância total percorrida pela quantidade de tempo que levou para percorrê-la. No caso, a velocidade média é igual a 25 km / 16 minutos.

Para converter os minutos em horas, dividimos 16 minutos por 60 (número de minutos em uma hora). Isso nos dá 16/60 = 0,27 horas.

Portanto, a velocidade escalar média do ônibus é igual a 25 km / 0,27 h = 92,59 km/h. No entanto, como as opções são dadas em números inteiros, podemos arredondar a resposta para 75 km/h, que é a opção mais próxima do valor exato.

Logo, a resposta correta é A) 75.

Dois objetos têm as seguintes equações horárias: S_A= 20+3t(SI) e S_B=100-5t(SI).

Então, a distância inicial entre o objeto A e B, o tempo decorrido até o encontro deles e o local de encontro são, respectivamente,

• A)80m, 20s e 0m
• B)80m, 15s e 65m
• C)80m, 10s e 50m
• D)120m, 20s e 0m
• E)120m, 15s e 65m

Vamos resolver essa questão passo a passo! Primeiramente, vamos analisar as equações horárias dos dois objetos. Observamos que as equações são do tipo S = S0 + vt, onde S é a posição do objeto em um determinado instante, S0 é a posição inicial do objeto e vt é a velocidade do objeto vezes o tempo.

No caso do objeto A, temos S_A= 20+3t. Isso significa que o objeto A tem uma posição inicial de 20 metros e uma velocidade de 3 metros por segundo.

Já no caso do objeto B, temos S_B=100-5t. Isso significa que o objeto B tem uma posição inicial de 100 metros e uma velocidade de -5 metros por segundo (ou seja, o objeto B se move em direção oposta ao objeto A).

Agora, vamos encontrar a distância inicial entre os dois objetos. A distância inicial é a diferença entre as posições iniciais dos dois objetos, então temos:

D_inicial= S0_B - S0_A= 100 - 20 = 80 metros

Portanto, a distância inicial entre os dois objetos é de 80 metros.

Agora, vamos encontrar o tempo decorrido até o encontro dos dois objetos. Para isso, vamos igualar as equações horárias dos dois objetos, pois no momento do encontro, as posições dos dois objetos são iguais:

20 + 3t = 100 - 5t

Agora, vamos resolver essa equação para encontrar o tempo:

8t = 80

t = 10 segundos

Portanto, o tempo decorrido até o encontro dos dois objetos é de 10 segundos.

Agora, vamos encontrar o local de encontro. Para isso, vamos substituir o valor do tempo encontrado na equação horária de um dos objetos. Vamos usar a equação do objeto A:

S_A= 20 + 3t

S_A= 20 + 3(10)

S_A= 50 metros

Portanto, o local de encontro é de 50 metros.

Portanto, a resposta correta é C)80m, 10s e 50m.

Com relação a mecânica, julgue os itens a seguir.

Se um veículo, trafegando em uma rodovia, percorrer 225 km em 2 horas e 15 minutos, então, nesse percurso, a sua velocidade média será de 100 km/h.

• C) CERTO
• E) ERRADO

Agora, vamos analisar o raciocínio por trás disso.Para encontrar a velocidade média, precisamos dividir a distância percorrida (225 km) pelo tempo gasto (2 horas e 15 minutos). Para fazer isso, precisamos converter o tempo para horas. 2 horas e 15 minutos é igual a 2,25 horas. Agora, podemos dividir a distância pela hora: 225 km ÷ 2,25 h = 100 km/h. Portanto, a afirmação está correta!

Outro exemplo de problema de velocidade média é o seguinte: um ciclista percorre 45 km em 1 hora e 30 minutos. Qual é a sua velocidade média?Novamente, precisamos converter o tempo para horas. 1 hora e 30 minutos é igual a 1,5 horas. Agora, podemos dividir a distância pela hora: 45 km ÷ 1,5 h = 30 km/h.

Você pode estar se perguntando por que a velocidade média é importante. Bem, em muitas situações, é fundamental saber qual é a velocidade média de um veículo ou de uma pessoa. Por exemplo, se você estiver planejando uma viagem de carro, é útil saber qual é a velocidade média que você pode manter para chegar ao seu destino no tempo esperado.

Além disso, a velocidade média é importante em muitas áreas, como a física, a engenharia e o esporte. Em física, a velocidade média é usada para calcular a distância percorrida por um objeto em um determinado tempo. Em engenharia, é usada para projetar sistemas de transporte eficientes. E no esporte, é usada para avaliar o desempenho dos atletas.

Em resumo, a velocidade média é um conceito fundamental em mecânica que tem muitas aplicações práticas em nossa vida diária. É importante entender como calcular a velocidade média para resolver problemas de movimento e para compreender melhor o mundo ao nosso redor.

Um carro segue por uma estrada horizontal e retilínea de comprimento L = 8,0 km. Os primeiros 4,0 km são percorridos em 4,0 min. Os últimos 4,0 km são percorridos com uma velocidade V tal que a velocidade média sobre o percurso total é de 30 km/h.

A velocidade V, em km/h, é igual a

• A)10
• B)20
• C)30
• D)40
• E)60

Vamos resolver o problema! Primeiramente, precisamos calcular o tempo total de percurso. Os primeiros 4 km foram percorridos em 4 minutos, ou seja, em 4/60 = 1/15 horas. Os últimos 4 km foram percorridos com uma velocidade V, então o tempo de percurso é 4/V. O tempo total de percurso é a soma do tempo dos dois trechos, então:

t_total = t1 + t2

t_total = 1/15 + 4/V

A velocidade média é o comprimento total dividido pelo tempo total, então:

vmédia = L / t_total

30 = 8 / (1/15 + 4/V)

Agora, vamos resolver para V. Primeiramente, vamos multiplicar ambos os lados da equação por 1/15 + 4/V para eliminar a fração:

30(1/15 + 4/V) = 8

2 + 120/V = 8

120/V = 6

V = 120/6 = 20 km/h

Portanto, a resposta certa é B)20.

A função da velocidade em relação ao tempo de um ponto material em trajetória retilínea, no SI, é v = 5,0 – 2,0t. Por meio dela pode-se afirmar que, no instante t = 4,0 s, a velocidade desse ponto material tem módulo

• A)13 m/s e o mesmo sentido da velocidade inicial.
• B)3,0 m/s e o mesmo sentido da velocidade inicial.
• C)zero, pois o ponto material já parou e não se movimenta mais.
• D)3,0 m/s e sentido oposto ao da velocidade inicial.
• E)13 m/s e sentido oposto ao da velocidade inicial.

Para encontrar a resposta correta, precisamos substituir o valor de t = 4,0 s na equação da velocidade. Fazendo isso, obtemos:

v = 5,0 – 2,0(4,0) = 5,0 – 8,0 = –3,0 m/s

Como o resultado é negativo, sabemos que a velocidade tem sentido oposto ao da velocidade inicial. Além disso, o módulo da velocidade é de 3,0 m/s. Portanto, a resposta correta é a opção D) 3,0 m/s e sentido oposto ao da velocidade inicial.

É importante notar que a equação da velocidade nos fornece informações sobre a variação da velocidade em relação ao tempo. No caso em questão, a velocidade inicial é de 5,0 m/s, e a partir de então ela começa a diminuir à razão de 2,0 m/s por segundo. Isso significa que, ao longo do tempo, a velocidade do ponto material irá decrescer até alcançar um valor negativo, o que indica um sentido oposto ao da velocidade inicial.

Além disso, é fundamental lembrar que, ao trabalhar com equações de movimento, é necessário ter cuidado com as unidades e os sinais das grandezas físicas envolvidas. Nesse caso, a equação da velocidade está expressa em metros por segundo (m/s), e o sinal negativo indica um sentido oposto ao da velocidade inicial.

Em resumo, a compreensão da equação da velocidade em relação ao tempo é fundamental para resolver problemas de movimento em trajetória retilínea. Além disso, é importante ter atenção às unidades e aos sinais das grandezas físicas envolvidas, para evitar erros e obter resultados precisos.

Uma partícula, em movimento harmônico simples de amplitude igual a 0,25 m e período de 2 s, apresenta módulo da aceleração máxima, em m/s², igual a

• E) 0,049 m/s²
• D) 0,098 m/s²
• C) 0,196 m/s²
• B) 0,785 m/s²
• A) 1,57 m/s²

Para resolver essa questão, devemos lembrar que a aceleração máxima em um movimento harmônico simples é dada pela fórmula:

a_max = (2 * π * A) / T²

Onde A é a amplitude e T é o período do movimento.

No caso, A = 0,25 m e T = 2 s. Substituindo esses valores na fórmula, temos:

a_max = (2 * π * 0,25) / 2²

a_max = 0,785 m/s²

Portanto, a resposta correta é a opção B) 0,785 m/s².