1ª série do Ensino Médio · Questões de Física 45 a 52.
O gráfico representa as velocidades de um objeto que se desloca ao longo de uma trajetória retilínea.
A distância percorrida por esse objeto no decorrer do primeiro minuto de seu movimento é
A velocidade é constante em 30 m/s. Em 1 min = 60 s, a distância é a área sob o gráfico: 30 × 60 = 1 800 m = 1,8 km. Alternativa C.
Um pescador posicionado no ponto A, situado à margem sul de um rio, acionou o motor de seu barco em direção à margem norte, mantendo a proa de seu barco nesse sentido. No momento da partida, a proa do barco apontava diretamente para o ponto B, conforme mostra a figura.
As margens desse rio eram paralelas e distantes 80,0 m entre si e suas águas moviam-se de oeste para leste com velocidade constante de 0,4 m/s em relação às margens. Sabendo que o motor do barco garante uma velocidade constante de 2,0 m/s em relação às águas, o ponto C, onde de fato o pescador chegou à margem norte, está distante de B
A travessia leva t = 80/2 = 40 s. Nesse tempo, a correnteza desloca o barco 0,4 × 40 = 16 m para leste. Alternativa E.
Na Lua a aceleração da gravidade é aproximadamente 1,6 m/s2. Se um corpo for abandonado em queda livre na Lua, a 20 m de altura do solo lunar, o valor absoluto da velocidade, instantes antes desse corpo tocar o solo lunar, será
v² = 2gh = 2 × 1,6 × 20 = 64. Assim, v = 8 m/s. Alternativa E.
Três molas idênticas e de constante elástica k são dispostas em um arranjo, conforme mostra a figura.
P O arranjo é preso ao teto por duas das molas, sendo que o ponto B está no centro da barra AC. Quando um corpo é fixado ao ponto P, o conjunto de molas atuará como se fosse uma única mola de constante elástica
As duas molas superiores atuam em paralelo e têm constante 2k. Esse bloco está em série com a mola inferior k: 1/kₑ = 1/(2k) + 1/k. Logo, kₑ = 2k/3. Alternativa A.
Em um movimento brusco, um estudante esbarra em seu corretor líquido que se encontrava sobre o tampo plano e horizontal de sua mesa, a 80 cm do solo. Quando o corretor líquido passa pela extremidade do tampo da mesa, sua velocidade horizontal é de 0,5 m/s, conforme mostra a figura.
Desprezando-se a resistência do ar e assumindo que a aceleração da gravidade vale 10 m/s2, a distância d a que o corretor líquido atinge o solo é
0,80 = 10t²/2 fornece t = 0,40 s. Horizontalmente, d = 0,5 × 0,40 = 0,20 m = 20 cm. Alternativa A.
Em um passeio de triciclo, um ou dois passageiros podem ser conduzidos e levados pela força de um ciclista. Quando o triciclo não está levando passageiros, sua massa mais a do ciclista equivalem a 100 kg e, para mover esse conjunto em linha reta e com aceleração escalar constante de 0,20 m/s2, é necessária uma força resultante de intensidade F. Considerando que um passageiro de 60 kg suba no triciclo e que, agora, o conjunto formado pelo triciclo, ciclista e passageiro seja movido com a mesma força resultante constante de intensidade F, a aceleração escalar constante desenvolvida será de, aproximadamente,
A força original é F = 100 × 0,20 = 20 N. Com massa total de 160 kg e a mesma força, a = 20/160 = 0,125 m/s², aproximadamente 0,13 m/s². Alternativa C.
Uma máquina pneumática possui dois pistões cilíndricos de massas desprezíveis que se comunicam por um tubo flexível, preenchido com óleo. O óleo é incompressível e as áreas de contato do pistão menor e do pistão maior com o óleo são planas e de valores iguais a 0,02 m2 e 0,12 m2, respectivamente.
Quando uma força de intensidade 25 N é aplicada sobre o pistão menor, a força transmitida para o pistão maior é de
Pelo princípio de Pascal, F₂ = F₁ A₂/A₁ = 25 × 0,12/0,02 = 150 N. Alternativa D.
Na pesca de caranguejos, as armadilhas, que permanecem no fundo do mar, são sinalizadas por meio de boias, como ilustra o esquema. Essas boias, esféricas e ocas, são presas às armadilhas por meio de um cabo.
Uma dessas boias, quando nova, ficava com oito décimos de seu volume emersos. Com o tempo, devido à entrada de água em seu interior, essa boia passou a flutuar com metade de seu volume emerso. Se quando nova a boia sofria um empuxo de intensidade E, agora esta mesma força corresponde a
Antes, apenas 0,2V estava submerso; depois, 0,5V. Como E = ρgVsub, o novo empuxo é (0,5/0,2)E = 2,5E. Alternativa B.