Prova de Física - Movimento e Referencial - Exercícios Resolvidos

CADERNO DE QUESTÕES LEIA COM ATENÇÃO AS INSTRUÇÕES ABAIXO Você está recebendo o seguinte material 1 Esta prova em pdf contém 𝟗 questões de múltipla escolha e 𝟏 questão discursiva 2 Uma Folha de Respostas em formato docx e em pdf 3 Preencha o cabeçalho da Folha de Respostas no espaço próprio 4 Atenção Serão consideradas somente as respostas lançadas na Folha de Respostas 5 Envie somente a Folha de Respostas 6 Não esqueça de preencher os seus dados corretamente na Folha de Respostas 7 Data máxima para envio no portal Teams 27112023 às 2359 Questão 01 Se neste momento você está sentado em uma cadeira fixa ao solo Terrestre em relação a movimento podemos afirmar que você a está em movimento retilíneo b está em movimento circular c está em movimento translacional e rotacional d está parado e depende do referencial Questão 02 Um trem se move com 𝐯𝐞𝐥𝐨𝐜𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐡𝐨𝐫𝐢𝐳𝐨𝐧𝐭𝐚𝐥 𝐜𝐨𝐧𝐬𝐭𝐚𝐧𝐭𝐞 Antônio observador A está dentro do trem conversando com seu amigo Geraldo Antônio e Geraldo estão sentados em um mesmo banco um ao lado do outro Na plataforma da estação está Benedito observador B e Benedito se encontra 𝐩𝐚𝐫𝐚𝐝𝐨 𝐞𝐦 𝐫𝐞𝐥𝐚çã𝐨 𝐚 𝐩𝐥𝐚𝐭𝐚𝐟𝐨𝐫𝐦𝐚 Imagine o trem passando por Benedito e Geraldo arremessando uma bola 𝐯𝐞𝐫𝐭𝐢𝐜𝐚𝐥𝐦𝐞𝐧𝐭𝐞 𝐩𝐚𝐫𝐚 𝐜𝐢𝐦𝐚 na direção de Geraldo podemos afirmar que I Antônio vê a bola se mover verticalmente para cima e cair nas mãos de Geraldo II Antônio vê a bola se mover verticalmente para cima e cair atrás de Geraldo III Benedito vê a bola se mover verticalmente para cima e cair nas mãos de Geraldo IV Benedito vê a bola se mover verticalmente para cima e cair afrente de Geraldo V Antônio vê a bola descrever uma parábola e cair atrás de Geraldo Está correta a afirmação a 𝐈 b 𝐈𝐈 c 𝐈𝐈𝐈 d I𝐕 e 𝐕 Questão 03 Um carro parte do repouso com uma 𝐚𝐜𝐞𝐥𝐞𝐫𝐚çã𝐨 𝐞𝐬𝐜𝐚𝐥𝐚𝐫 𝐜𝐨𝐧𝐬𝐭𝐚𝐧𝐭𝐞 𝐚𝐱 𝟓 𝐦𝐬𝟐 Sua 𝐯𝐞𝐥𝐨𝐜𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐦é𝐝𝐢𝐚 durante os três primeiros segundos será de a 𝟏𝟐 𝟒 𝐤𝐦𝐡 b 𝟐𝟏 𝟔 𝐤𝐦𝐡 c 𝟏𝟔 𝟐 𝐤𝐦𝐡 d 𝟐𝟕 𝐤𝐦𝐡 e 𝟏𝟓 𝟐 𝐤𝐦𝐡 Questão 04 Certo trem começa a ser observado quando sua 𝐯𝐞𝐥𝐨𝐜𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 é de 𝟑𝟎 𝐦𝐬 e ele mantém essa velocidade durante 𝟏𝟓 𝐬 logo após ele freia com 𝐚𝐜𝐞𝐥𝐞𝐫𝐚çã𝐨 𝐜𝐨𝐧𝐬𝐭𝐚𝐧𝐭𝐞 de módulo 𝟎 𝟐𝟓 𝐦𝐬𝟐 até 𝐩𝐚𝐫𝐚𝐫 numa estação O trem começou a ser observado quando estava distando da estação Física I I 20232 Disciplina FÍSICA GERAL e EXPERIMENTAL I I Professores Tutor Dr Jocel de Souza Rego AVALIAÇÃO 𝐌𝟐 Data limite 27112023 até às 2359 a 𝟒𝟓𝟎 𝐦 b 𝟗𝟎𝟎 𝐦 c 𝟏𝟑𝟓𝟎 𝐦 d 𝟏𝟖𝟓𝟎 𝐦 e 𝟐𝟐𝟓𝟎 𝐦 Questão 05 Para melhorar a mobilidade urbana na rede metroviária é necessário minimizar o tempo entre estações Para isso a administração do metrô de uma grande cidade adotou o seguinte procedimento entre duas estações a locomotiva parte do repouso com aceleração constante por um terço do tempo de percurso mantém a velocidade constante por outro terço e reduz sua velocidade com desaceleração constante no trecho final até parar Qual é o gráfico de posição eixo vertical em função do tempo eixo horizontal que representa o movimento desse trem a b c d e Questão 06 No instante em que o móvel 𝐏 passa pela origem de uma 𝐭𝐫𝐚𝐣𝐞𝐭ó𝐫𝐢𝐚 𝐫𝐞𝐭𝐢𝐥í𝐧𝐞𝐚 𝐜𝐨𝐦 𝐯𝐞𝐥𝐨𝐜𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐜𝐨𝐧𝐬𝐭𝐚𝐧𝐭𝐞 outro móvel 𝐐 parte dessa origem do 𝐫𝐞𝐩𝐨𝐮𝐬𝐨 com movimento uniformemente acelerado no mesmo sentido do movimento do móvel 𝐏 deslocandose nessa mesma trajetória Após 𝟖 𝐬 a 𝐯𝐞𝐥𝐨𝐜𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐞𝐬𝐜𝐚𝐥𝐚𝐫 desses móveis são 𝐢𝐠𝐮𝐚𝐢𝐬 e a 𝐝𝐢𝐬𝐭â𝐧𝐜𝐢𝐚 entre eles é 𝟔𝟐 𝐦 A 𝐚𝐜𝐞𝐥𝐞𝐫𝐚çã𝐨 do móvel 𝐐 vale a 𝟏 𝟎 𝐦𝐬𝟐 b 𝟏 𝟓 𝐦𝐬𝟐 c 𝟐 𝟎 𝐦𝐬𝟐 d 𝟐 𝟓 𝐦𝐬𝟐 e 𝟑 𝟎 𝐦𝐬𝟐 Questão 07 O gráfico do 𝐞𝐬𝐩𝐚ç𝐨 𝐞𝐦 𝐟𝐮𝐧çã𝐨 𝐝𝐨 𝐭𝐞𝐦𝐩𝐨 a seguir representa os movimentos de dois móveis 𝐀 e 𝐁 Observando o gráfico podese afirmar que a a 𝐯𝐞𝐥𝐨𝐜𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 do móvel 𝐁 em 𝐭 𝟐𝐬 é nula b a velocidade do móvel 𝐀 quando 𝐭 𝟗𝐬 é 𝟕 𝐦𝐬 c a 𝐚𝐜𝐞𝐥𝐞𝐫𝐚çã𝐨 do móvel 𝐀 é sempre maior que a do móvel 𝐁 d em 𝐭 𝟐𝐬 e 𝐭 𝟗𝐬 a 𝐯𝐞𝐥𝐨𝐜𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 do móvel 𝐀 é igual a 𝐯𝐞𝐥𝐨𝐜𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 do móvel 𝐁 e em 𝐭 𝟎𝐬 a 𝐚𝐜𝐞𝐥𝐞𝐫𝐚çã𝐨 do móvel 𝐀 é 𝟏𝟔 𝐦𝐬𝟐 Questão 08 Dois blocos 𝐀 e 𝐁 estão em contato sobre uma mesa horizontal Uma força 𝐅 horizontal é aplicada ao bloco 𝐀 Se 𝐅𝐀𝐁 a intensidade da força que 𝐀 exerce em 𝐁 e 𝐅𝐁𝐀 a intensidade da força que 𝐁 exerce em 𝐀 conforme mostra a figura De acordo com as leis e Newton podemos afirmar que a 𝐅𝐀𝐁 𝐅𝐁𝐀 b 𝐅𝐀𝐁 𝐅𝐁𝐀 c 𝐅𝐀𝐁 𝐅𝐁𝐀 d 𝐅𝐀𝐁 𝐅𝐁𝐀 e 𝐅𝐀𝐁 𝐅𝐁𝐀 Questão 09 A figura a seguir mostra 𝐭𝐫ê𝐬 𝐭𝐫𝐚𝐣𝐞𝐭ó𝐫𝐢𝐚𝐬 𝐚 𝐛 e 𝐜 de uma bola de futebol que é chutada de um mesmo ponto O símbolo 𝐭 representa o tempo de permanência da bola no ar 𝐯𝟎𝐯 o módulo da componente vertical da velocidade inicial da bola e 𝐯𝟎𝐡 o módulo da componente horizontal da velocidade inicial Em relação a estas três grandezas físicas e considerandose as três trajetórias 𝐚 𝐛 e 𝐜 acima livres da resistência do ar podese concluir que a Os 𝐚𝐥𝐜𝐚𝐧𝐜𝐞𝐬 𝐦á𝐱𝐢𝐦𝐨𝐬 são iguais b As velocidades iniciais são iguais c Os 𝐭𝐞𝐦𝐩𝐨𝐬 𝐝𝐞 𝐯𝐨𝐨𝐬 são iguais d As 𝐚𝐥𝐭𝐮𝐫𝐚𝐬 𝐦á𝐱𝐢𝐦𝐚𝐬 são iguais e Os â𝐧𝐠𝐮𝐥𝐨𝐬 𝐝𝐞 𝐥𝐚𝐧ç𝐚𝐦𝐞𝐧𝐭𝐨𝐬 são iguais QUESTÃO DISSERTATIVA Questão 10 Um brinquedo é constituído por um cano tubo em forma de 𝟑𝟒 de arco de circunferência de raio médio 𝐑 𝟎 𝟖𝟎 𝐦 posicionado num plano vertical como mostra a figura O desafio é fazer com que a bola 𝟏 ao ser abandonada de uma certa altura 𝐇 acima da extremidade 𝐁 entre pelo cano em 𝐀 bata na bola 𝟐 que se encontra parada em 𝐁 ficando nela grudada e ambas atinjam juntas a extremidade 𝐀 Desprezando os efeitos do ar e das forças de atrito e sabendo que as massas das bolas 𝟏 e 𝟐 são respectivamente 𝐦𝟏 𝟐 𝐤𝐠 e 𝐦𝟐 𝟒 𝐤𝐠 calcule a a velocidade 𝐯 com que as duas bolas grudadas devem sair da extremidade 𝐁 do tubo para atingir a extremidade 𝐀05 pontos b o valor de 𝐇 para que o desafio seja almejado 05 pontos Adote 𝐠 𝟏𝟎𝐦𝐬𝟐 Faça sua resposta com as justificativas incluindo os cálculos detalhadamente Resposta esperada 01 Letra e Em relação à cadeira por exemplo eu estou em repouso mas em relação ao motorista de um carro que passe aqui pela minha rua eu estou em movimento 02 Letra a O trem se configura nesse caso um referencial inercial Geraldo está em repouso em relação a Antônio mas não em relação a Benedito Geraldo então verá exatamente a mesma cena que veria se o trem estivesse em repouso 03 v0 0 a 5 ms² Considerando essas informações o deslocamento do carro nos 3s iniciais será s Vot at²2 s 53²2 s 452 m Logo v st v 452 3 v 152 v 75 ms 27 Kmh D 04 Enquanto tinha velocidade constante o trem percorreu uma distância S1 dada por v s1t1 s1 vt1 s1 3015 s1 450 m Durante a frenagem percorreu uma distância s2 v² vo² 2as2 0 30² 2025s2 s2 90005 s2 1800 m logo o trem começou a ser observado quando estava a uma distância S1 S2 2250 m E da estação 05 Letra b aceleração parábola com concavidade para cima velocidade constante reta crescente frenagem parábola com concavidade para baixo 06 Vamos escrever para o referencial proposto as equações de movimento dos dois móveis Sp So vt Sp vt Sq Vot at22 Sq at22 Quando t 8s temos Sp Sq 62 v8 a822 62 8v 32a 62 I