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Universidade Paulista (UNIP)
Curso de Engenharia básico
Lista de Exercícios Mecânica da Partícula
Professores: Clodoaldo Valverde e Leverson Lamonier
Questão 01) No interior de um avião que se desloca
horizontalmente em relação ao solo, com velocidade
constante de 1000 km/h, um passageiro deixa cair um
copo. Observe a ilustração abaixo, na qual estão indicados
quatro pontos no piso do corredor do avião e a posição
desse passageiro.
O copo, ao cair, atinge o piso do avião próximo ao
ponto indicado pela seguinte letra:
a) P b) Q c) R d) S
Questão 02) Em uma prova internacional de ciclismo, dois
dos ciclistas, um francês e, separado por uma distância de
15 m à sua frente, um inglês, se movimentam com
velocidades iguais e constantes de módulo 22 m/s.
Considere agora que o representante brasileiro na prova,
ao ultrapassar o ciclista francês, possui uma velocidade
constante de módulo 24 m/s e inicia uma aceleração
constante de módulo 0,4 m/s2, com o objetivo de
ultrapassar o ciclista inglês e ganhar a prova. No instante
em que ele ultrapassa o ciclista francês, faltam ainda 200 m
para a linha de chegada. Com base nesses dados e
admitindo que o ciclista inglês, ao ser ultrapassado pelo
brasileiro, mantenha constantes as características do seu
movimento, assinale a alternativa correta para o tempo
gasto pelo ciclista brasileiro para ultrapassar o ciclista inglês
e ganhar a corrida.
a) 1 s. b) 2 s. c) 3 s. d) 4 s. e) 5 s.
Questão 03) É dado o gráfico s x t para certo movimento
retilíneo.
A velocidade média no intervalo de 1,0 s a 4,0 s é, em
m/s,
a) 48 b) 16 c) −12 d) −16 e) −48
Questão 04) O movimento de três corpos sobre a mesma
trajetória reta tem as seguintes características:
• Corpo X: realiza um movimento progressivo, sendo
que sua posição inicial era positiva.
• Corpo Y: realiza um movimento retrógrado, sendo
que sua posição inicial era negativa.
• Corpo Z: realiza um movimento progressivo, tendo
como posição inicial a da origem da trajetória.
De acordo com as características apresentadas, é
correto afirmar que
a) X e Y certamente se encontrarão,
independentemente dos módulos das suas
velocidades.
b) Y e Z certamente se encontrarão,
independentemente dos módulos das suas
velocidades.
c) X e Z certamente se encontrarão,
independentemente dos módulos das suas
velocidades.
d) X somente encontrará Z se o módulo da sua
velocidade for menor que o módulo da velocidade
de Z.
e) Y somente encontrará Z se o módulo da sua
velocidade for maior que o módulo da velocidade
de Z.
Questão 05) Um veículo (A) vem trafegando por uma rua,
quando, inadvertidamente, um ciclista (B) entra nessa rua,
a certa distância à frente do veículo, no mesmo sentido e
com velocidade constante. Imediatamente, para evitar o
choque, o motorista aciona os freios, de forma a
desacelerar o veículo uniformemente, até alcançar o ciclista
sem tocá-lo, o qual continua com sua velocidade constante.
Considerando como instante inicial )0t( 0 o instante em
que o motorista aciona o freio, o gráfico que melhor
representa o movimento do veículo (A) e do ciclista (B) é:
a)
b)
c)
d)
Questão 06) De dois corredores de uma maratona foram
registrados os tempos t1 e t2 que cada um levou para
percorrer a distância entre a largada (d=0) e diversos
pontos ao longo do percurso. O gráfico mostra a diferença
de tempo (t2 - t1) durante os 8 primeiros quilômetros.
Com base em seus conhecimentos e no gráfico, é
correto afirmar que
a) o corredor 2 é ultrapassado pelo corredor 1 uma
única vez, e entre o 2º e o 4º quilômetro, a
velocidade do corredor 1 é maior que a do
corredor 2.
b) o corredor 2 liderou a corrida entre o 4º e o 6º
quilômetro, com uma velocidade maior que a do
corredor 1.
c) o corredor 2 liderou a corrida durante os 2
primeiros quilômetros, com o dobro da velocidade
do corredor 1.
d) o corredor 1 liderou a corrida durante os 2
primeiros quilômetros, com o triplo da velocidade
do corredor 2.
e) o corredor 1 liderou a corrida durante 20s nos 8
primeiros quilômetros.
Questão 07) Um trem de passageiros executa viagens entre
algumas estações. Durante uma dessas viagens, um
passageiro anotou a posição do trem e o instante de tempo
correspondente e colocou os dados obtidos no gráfico
abaixo:
Com base no gráfico, considere as seguintes
afirmativas:
I. Nessa viagem, o trem pára em quatro estações
diferentes.
II. O trem retorna à primeira estação após oito horas
de viagem.
III. O trem executa movimento uniforme entre as
estações.
IV. O módulo da velocidade do trem, durante a
primeira hora de viagem, é menor do que em
qualquer outro trecho.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.
b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.
e) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras.
Questão 08) Um objeto se desloca em uma trajetória
retilínea.
O gráfico abaixo descreve as posições do objeto em
função do tempo.
Analise as seguintes afirmações a respeito desse
movimento:
I. Entre t = 0 e t = 4s o objeto executou um
movimento retilíneo uniformemente acelerado.
II. Entre t = 4s e t = 6s o objeto se deslocou 50m.
III. Entre t = 4s e t = 9s o objeto se deslocou com uma
velocidade média de 2m/s.
Deve-se afirmar que apenas
a) I é correta. b) II é correta.
c) III é correta. d) I e II são corretas.
e) II e III são corretas.
Questão 09) Considere a relação gráfica:
Podemos afirmar que
a) o coeficiente linear de I é negativo.
b) o coeficiente linear de II é positivo.
c) ambos os gráficos possuem coeficiente linear zero.
d) o coeficiente angular do gráfico II e maior que o do
gráfico I.
e) o coeficiente angular do gráfico I é maior que o do
gráfico II.
Questão 10) Dois veículos movimentam-se em uma cidade
por uma avenida reta e horizontal. O gráfico abaixo
representa suas posições em função do tempo.
Uma pessoa observa o gráfico e faz as seguintes
afirmações:
I. Os veículos movem-se em sentidos contrários.
II. Os veículos percorrem a mesma distância.
III. Os veículos têm o mesmo tipo de movimento.
IV. Os veículos têm a mesma velocidade escalar
média.
Podemos afirmar que estão CORRETAS:
a) apenas as afirmações I, II e III.
b) apenas as afirmações I, III e IV.
c) apenas as afirmações II, III e IV.
d) apenas as afirmações I, II e IV.
e) todas as afirmações.
Questão 11) Ângela e Tânia iniciam, juntas, um passeio de
bicicleta em torno de uma lagoa.
Neste gráfico, está registrada a distância que cada uma
delas percorre, em função do tempo:
Após 30 minutos do início do percurso, Tânia avisa a
Ângela, por telefone, que acaba de passar pela igreja.
Com base nessas informações, são feitas duas
observações:
I. Ângela passa pela igreja 10 minutos após o
telefonema de Tânia.
II. Quando Ângela passa pela igreja, Tânia está 4 km à
sua frente.
Considerando-se a situação descrita, é CORRETO
afirmar que
a) apenas a observação I está certa.
b) apenas a observação II está certa.
c) ambas as observações estão certas.
d) nenhuma das duas observações está certa.
Questão 12) Uma tartaruga caminha, em linha reta, a 40
metros/hora, por um tempo de 15 minutos. Qual a
distância percorrida?
a) 30 m b) 10 km c) 25 m d) 1 km e) 10 m
Questão 13) Os gráficos 1 e 2 representam a posição S de
dois corpos em função do tempo t.
No gráfico 1, a função horária é definida pela equação
t2
12S .
Assim, a equação que define o movimento
representado pelo gráfico 2 corresponde a:
a) S = 2 + t b) S = 2 +2 t c) t3
42S d)
t5
62S
Questão 14) Em uma mesma pista, duas partículas
puntiformes A e B iniciam seus movimentos no mesmo
instante com as suas posições medidas a partir da mesma
origem dos espaços. As funções horárias das posições de A
e B, para S, em metros, e T, em segundos, são dadas,
respectivamente, por SA = 40 + 0,2T e SB = 10 + 0,6T.
Quando a partícula B alcançar a partícula A, elas estarão na
posição
a) 55 m b) 65 m c) 75 m d) 105 m e) 125 m
Questão 15) Os dois registros fotográficos apresentados
foram obtidos com uma máquina fotográfica de repetição
montada sobre um tripé, capaz de disparar o obturador,
tracionar o rolo de filme para uma nova exposição e
disparar novamente, em intervalos de tempo de 1 s entre
uma fotografia e outra.
A placa do ponto de ônibus e o hidrante estão distantes
3 m um do outro. Analise as afirmações seguintes,
sobre o movimento realizado pelo ônibus:
I. O deslocamento foi de 3 m.
II. O movimento foi acelerado.
III. A velocidade média foi de 3 m/s.
IV. A distância efetivamente percorrida foi de 3 m.
Com base somente nas informações dadas, é possível
assegurar o contido em
a) I e III, apenas. b) I e IV, apenas.
c) II e IV, apenas. d) I, II e III, apenas.
e) II, III e IV, apenas.
Questão 16) Sobre uma mesma trajetória, associada ao
piso de uma rodovia, dois automóveis movimentam-se
segundo as funções horárias t2020s1 e t1010s2 ,
com valores escritos em termos do sistema internacional.
Nessas condições, os dois veículos
a) se encontrarão no instante 1s.
b) se encontrarão no instante 3s.
c) se encontrarão no instante 5s.
d) se encontrarão no instante 10s.
e) não se encontrarão.
Questão 17) Em um sistema solar, a distância entre dois
planetas é 9,1509.1010
m. Qual é o tempo que a luz,
viajando a 3,0000x105 km/s, levará para ir de um planeta ao
outro?
Adote g = 10 m/s2
a) 353,30 s b) 350,30 s c) 35,30 s d) 305,03 s e)
30,53 s
Questão 18) O gráfico mostra a velocidade (v) de um objeto
em movimento retilíneo, em função do tempo t.
Sobre o movimento do objeto, é CORRETO afirmar:
a) Analisando-se o gráfico como um todo, pode-se
afirmar que o objeto tende a parar.
b) Entre os instantes 0 e 0,8 s , o objeto está em
movimento retilíneo uniformemente variado.
c) Até 1,2 s , a distância percorrida pelo móvel foi de
2,4 m.
d) A partir do instante 1,2 s , o objeto passa a se se
mover em movimento retilíneo uniforme.
Questão 19) Dois móveis distintos possuem as respectivas
funções horárias: Xa=5+t e Xb=1+3t. Atente para que a
posição dos móveis é dada em metros e para que o
tempo é fornecido em segundos.
Assinale a alternativa em que está corretamente
apontado o instante em que estes móveis se
encontrarão?
a) t=1s b) t=0s c) Nunca se encontrarão d) t=6s e)
t=2s
Questão 20) Há poucos dias, um jornal de grande circulação
no Rio de Janeiro mostrou fotos de motoristas
infratores: ônibus que ultrapassam sinais, carros
estacionados sobre a calçada, impedindo a passagem
de pedestres. Normalmente, tais agressões são
esquecidas e tudo continua como sempre. Muito se diz
sobre o trânsito do RJ: “É caótico”; “É caso de polícia”;
“É falta de respeito”, etc. O que não se diz é que se
trata, também, de falta de conhecimento dos
princípios elementares da Física ensinada no Ensino
Médio. É comum estarmos dirigindo e vermos
automóveis e, principalmente ônibus, que mudam de
pista várias vezes, pensando ganhar poucos metros ou
alguns segundos. Nos dois casos, ou o sinal fecha logo a
seguir, ou o passageiro solicita a parada do ônibus, o
que faz com que o veículo ultrapassado e o incauto
ultrapassador terminem por arrancar juntos, após cada
parada.
Motoristas que se comportam dessa maneira (perigosa
e estressante), com certeza, não devem conhecer
vários princípios da Física, mas o conceito que explica a
ineficácia dessas ultrapassagens é o de:
a) Energia Cinética b) Velocidade Média
c) Deslocamento d) Velocidade Instantânea
e) Aceleração
Questão 21) Um atleta inicia seu treino a partir do repouso
e começa a cronometrar seu desempenho a partir do
instante em que está a uma velocidade constante. Todo o
percurso feito pelo atleta pode ser descrito por meio de um
gráfico da sua posição (s) em função do tempo (t),
conforme figura a seguir.
Se marcarmos os pontos A, B, C e D nesse gráfico,
podemos afirmar que as velocidades instantâneas
VA,VB,VC e VD, respectivamente nesses pontos, são tais
que obedecem à seguinte ordem crescente:
a) VA < VB < VC < VD. b) VB < VC < VA < VD.
c) VD < VC < VB < VA. d) VC < VD < VB < VA.
e) VA < VC < VD < VB.
Questão 22) Dois brinquedos idênticos, que lançam dardos
usando molas, são disparados simultaneamente na vertical
para baixo.
As molas com os respectivos dardos foram inicialmente
comprimidas até a posição 1 e, então, liberadas. A
única diferença entre os dardos I e II, conforme mostra
a figura, é que I tem um pedaço de chumbo grudado
nele, que não existe em II.
Escolha o gráfico que representa as velocidades dos
dardos I e II, como função do tempo, a partir do
instante em que eles saem dos canos dos brinquedos.
a) b)
c) d)
e)
Questão 23) Uma bola é atirada verticalmente para cima
em t = 0, com uma certa velocidade inicial. Desprezando a
resistência do ar e considerando que a aceleração da
gravidade é constante, dos gráficos abaixo, aquele que
representa CORRETAMENTE a variação do módulo V da
velocidade da bola com o tempo t é:
a)
b)
c)
d)
Questão 24) Dois automóveis encontram-se em um dado
instante (t = 0) na mesma posição em uma estrada reta e
plana. O automóvel A viaja com velocidade constante,
enquanto que o automóvel B parte do repouso em t = 0 e
viaja no mesmo sentido do automóvel A com aceleração
constante. Se D e a distância entre esses dois automóveis,
dos gráficos abaixo, aquele que representa
CORRETAMENTE o comportamento de D em função do
tempo t é:
a) b)
c) d)
Questão 25) Os automóveis evoluíram muito desde sua
invenção no século XIX, tornando-se mais potentes e
seguros. A figura é um gráfico do módulo da velocidade, em
função do tempo, de um automóvel moderno que se
desloca numa estrada retilínea, num referencial fixo na
estrada.
Diante dessas considerações, é possível afirmar:
I. O movimento do automóvel no intervalo que vai
de 0 a 7 min não é MRU nem MRUV.
II. O módulo da aceleração média do automóvel no
intervalo que vai de 3 min a 4 min é 0,2 m/s2.
III. O movimento do automóvel no intervalo de 3 min
a 4 min é um MRUV.
Está(ão) correta(s)
a) apenas I. b) apenas II.
c) apenas III. d) apenas I e II.
e) I, II e III.
Questão 26) O gráfico em função do tempo mostra dois
carros A e B em movimento retilíneo. Em t = 0 seg. os
carros estão na mesma posição.
Com base na análise do gráfico, é correto afirmar.
a) Os carros vão estar na mesma posição nos
instantes t = 0 seg. e t = 4,0 seg.
b) Os carros não vão se encontrar após t = 0, porque
a velocidade de A é maior que a do carro B
c) Os carros vão se encontrar novamente na
posição S = 10 m
d) Os carros não vão se encontrar, porque estão em
sentidos contrários.
e) Os instantes em que os carros vão estar na
mesma posição é t = 0 seg. e t = 8,0 seg.
Questão 27) Analisando o movimento de subida e descida
de um corpo que é lançado verticalmente no espaço próximo
à superfície da terra, sem considerar qualquer tipo de atrito,
sobre a aceleração do corpo é correto afirmar que
a) muda de sinal quando sua velocidade muda de
sentido.
b) é a mesma ao longo de todo o movimento.
c) no ponto mais alto da trajetória é nula.
d) é máxima quando o corpo está na iminência de
tocar o solo.
Questão 28) Em 1971, no final da última caminhada na
superfície da Lua, o comandante da Apollo 15, astronauta
David Scott, realizou uma demonstração ao vivo para as
câmeras de televisão, deixando cair uma pena de falcão de
0,03 kg e um martelo de alumínio de 1,32 kg. Assim ele
descreveu o experimento:
Bem, na minha mão esquerda eu tenho uma pena, na
minha mão direita, um martelo. Há muito tempo atrás
Galileu fez uma descoberta muito significativa sobre
objetos em queda em campos gravitacionais, e nós
pensamos: que lugar seria melhor para confirmar suas
descobertas do que na Lua? Eu deixarei cair a pena e o
martelo (...)
Depois de abandonados simultaneamente e da mesma
altura a pena e o martelo, Scott comentou:
O que acham disso? Isso mostra que o Sr. Galileu
estava correto em sua descoberta.
A descoberta de Galileu, comprovada pelo astronauta
David Scott na superfície da Lua, foi de que:
a) na Lua não há gravidade e, portanto, a pena e o
martelo flutuaram.
b) em queda livre, um corpo mais pesado, como o
martelo, chega ao solo em menos tempo do que
um mais leve, como a pena.
c) ambos os objetos chegam juntos ao solo, pois
como a gravidade lunar é desprezível, não
importa qual objeto tem maior massa.
d) na ausência de resistência do ar, o corpo mais
pesado (martelo) chega primeiro ao solo, pois a
gravidade de um planeta é diretamente
proporcional à massa do corpo que cai.
e) na ausência de resistência do ar, mesmo com
massas diferentes, eles levam o mesmo intervalo
de tempo para chegar ao solo, pois caem com a
mesma aceleração.
Questão 29) Semáforos inteligentes ajudam no trânsito de
grandes cidades, pois além de possuírem regulagem de
tempo, também informam ao motorista o momento exato
em que o cruzamento será liberado ou fechado, evitando
acidentes. Um desses semáforos funciona com cinco
lâmpadas verdes e cinco vermelhas, dispostas conforme a
figura abaixo.
Quando todas as lâmpadas verdes estão acesas, o
trânsito é liberado, sendo que a cada 10s uma delas se
apaga. Quando a última lâmpada verde se apaga,
instantaneamente as cinco vermelhas se acendem,
bloqueando o trânsito. A respeito de tal semáforo,
considere as três situações apresentadas abaixo.
I. Um motorista que trafega à velocidade constante
de 36 km/h avista o semáforo no exato momento
em que a primeira lâmpada verde se apaga. Se
ele estiver a 100 m do semáforo, conseguirá
ultrapassar o cruzamento antes de as lâmpadas
vermelhas se acenderem.
II. Se um motorista que trafega à velocidade
constante de 36 km/h, no exato momento em
que vê a quarta lâmpada verde se apagar,
imprimir uma aceleração constante de 2m/s2 ao
seu carro, conseguirá passar pelo cruzamento
antes que a primeira lâmpada vermelha se
acenda, pois está a 400 m do semáforo.
III. Se um motorista que trafega à velocidade
constante de 36 km/h perceber, a 25 m de
distância do semáforo, que as lâmpadas
vermelhas estão acesas, ele terá de imprimir uma
desaceleração constante mínima de 2m/s2 para
que o carro pare até o semáforo.
Assinale a alternativa que apresenta a(s) afirmativa(s)
corretas.
a) Apenas II e III. b) Apenas III.
c) Apenas I e III. d) Apenas II.
Questão 30) Belém tem sofrido com a carga de tráfego em
suas vias de trânsito. Os motoristas de ônibus fazem
frequentemente verdadeiros malabarismos, que impõem
desconforto aos usuários devido às forças inerciais. Se
fixarmos um pêndulo no teto do ônibus, podemos observar
a presença de tais forças. Sem levar em conta os efeitos do
ar em todas as situações hipotéticas, ilustradas abaixo,
considere que o pêndulo está em repouso com relação ao
ônibus e que o ônibus move-se horizontalmente.
Sendo v a velocidade do ônibus e a sua aceleração, a
posição do pêndulo está ilustrada corretamente
a) na situação (I). b) nas situações (II) e (V).
c) nas situações (II) e (IV). d) nas situações (III) e (V).
e) nas situações (III) e (IV).
Questão 31) O conceito de referencial inercial é construído
a partir dos trabalhos de Galileu Galilei e Isaac Newton,
durante o século XVII.
Sobre esse conceito, considere as seguintes
afirmativas:
I. Referencial é um sistema de coordenadas e não
um corpo ou conjunto de corpos.
II. O movimento é relativo, porque acontece de
modo diferente em diferentes referenciais.
III. Fixando o referencial na Terra, o Sol se move ao
redor dela.
Está(ão) correta(s)
a) apenas I. b) apenas II.
c) apenas III. d) apenas I e II.
e) I, II e III.
Questão 32) As pessoas costumam dizer que, quando um
carro freia, uma “força de inércia” atua sobre elas, jogando-
as para frente. Essa afirmação está errada, pois essa
tendência de continuar em movimento, que a pessoa sente,
não é proveniente de uma força, mas sim
a) da inércia, que é uma propriedade física da
matéria.
b) da energia potencial gravitacional, que se
mantém constante.
c) do par ação e reação, que surge entre o banco do
carro e a pessoa.
d) do atrito, que tende a frear o carro, mas não a
pessoa.
Questão 33) A figura abaixo mostra imagens de um teste
de colisão. A foto A revela o momento exato da colisão do
carro com o muro. Nesse instante, a velocidade do carro
era 56 km/h. As fotos B, C e D são imagens sequenciais da
colisão. O motorista, que usa cinto de segurança, fica
espremido entre seu banco e o volante. A criança, que
estava sentada no banco da frente, ao lado do motorista,
bate no para-brisa e é arremessada para fora do carro.
CARRON, W., GUIMARÃES, O. As Faces da Física. São
Paulo: Moderna, 2008, p. 115. (com adaptações).
Com relação ao que foi dito acima e, baseando-se nos
conhecimentos de Física, pode-se afirmar que:
a) Não é necessário que os passageiros, sentados na
parte traseira do carro, usem cinto de segurança.
b) Em razão da inércia, os passageiros são lançados
para frente, conforme se observa nas fotos B, C e
D.
c) O cinto de segurança contribui para reduzir a
aceleração do carro.
d) O atrito entre o banco e os passageiros é suficiente
para impedir que esses sejam arremessados para
frente.
e) Os riscos, para os passageiros, seriam maiores se
todos estivessem usando cinto de segurança.
Questão 34) Sobre as forças que ocorrem em aviões a jato,
são feitas as afirmações a seguir:
I. a força resultante sobre um avião a jato, lotado
de passageiros, bagagens e tripulação, voando
em velocidade de cruzeiro, constante, em
trajetória horizontal e retilínea, é nula;
II. imediatamente após a decolagem, enquanto
sobe, a força resultante sobre o avião é sempre
vertical e dirigida para cima;
III. após pousar na pista, para garantir eficiência
durante a frenagem, a força resultante sobre o
avião é, necessariamente, mais intensa que seu
peso.
Está correto o contido em
a) I, apenas. b) II, apenas.
c) I e II, apenas. d) II e III, apenas.
e) I, II e III.
Questão 35) Na prova de lançamento de martelo nas
Olimpíadas, o atleta coloca o martelo a girar e o solta
quando atinge a maior velocidade que ele lhe consegue
imprimir. Para modelar este fenômeno, suponha que o
martelo execute uma trajetória circular num plano
horizontal. A figura abaixo representa esquematicamente
esta trajetória enquanto o atleta o acelera, e o ponto A é
aquele no qual o martelo é solto.
Assinale a opção que representa corretamente a
trajetória do martelo, vista de cima, após ser solto.
a) b)
c) d)
e)
Questão 36) Segundo a primeira lei de Newton, é correto
afirmar que:
a) uma partícula com o módulo, a direção e o sentido
de sua velocidade constantes tem a força
resultante, agindo sobre ela, nula.
b) uma partícula com o módulo de sua velocidade
constante tem a força resultante, agindo sobre ela,
nula.
c) uma partícula com o módulo e o sentido de sua
velocidade constantes tem a força resultante,
agindo sobre ela, nula.
d) uma partícula com a direção e o sentido de sua
velocidade constantes tem a força resultante,
agindo sobre ela, nula.
e) uma partícula com o módulo, a direção e o sentido
de sua aceleração constantes tem a força
resultante, agindo sobre ela, nula.
TEXTO: 1 - Comum à questão: 37
OBSERVAÇÃO: Nas questões em que for necessário, adote
para g, aceleração da gravidade na superfície da Terra, o
valor de 10 m/s2; para a massa específica (densidade) da
água, o valor de 33 g/cm 1 kg/m 1000 ; para o calor específico
da água, o valor de C)º cal/(g 0,1 ; para uma caloria, o valor
de 4 joules.
Questão 37) Marta e Pedro combinaram encontrar-se em
um certo ponto de uma auto-estrada plana, para seguirem
viagem juntos. Marta, ao passar pelo marco zero da
estrada, constatou que, mantendo uma velocidade média
de 80 km/h, chegaria na hora certa ao ponto de encontro
combinado. No entanto, quando ela já estava no marco do
quilômetro 10, ficou sabendo que Pedro tinha se atrasado
e, só então, estava passando pelo marco zero, pretendendo
continuar sua viagem a uma velocidade média de 100
km/h. Mantendo essas velocidades, seria previsível que os
dois amigos se encontrassem próximos a um marco da
estrada com indicação de
a) 20 km b)
30 km
c) 40 km d)
50 km
e) 60 km
TEXTO: 2 - Comum à questão: 38
Presente na memória da infância de todos, o algodão doce
é o resultado da solidificação de fios muito finos de açúcar
derretido.
O algodão doce é produzido com o auxílio de uma
“engenhoca” muito simples. Nela, uma pequena
porção de açúcar é colocada em uma peça cilíndrica
em forma de copo. Um resistor produz aquecimento,
enquanto um motor faz o copo girar. Quando assume
finalmente a forma líquida, o açúcar pode escapar por
um dos inúmeros furos que o copo contém em sua
lateral. Em contato com o ar mais frio, o filete de
açúcar derretido transforma-se em um fino fio que,
recolhido, assume a forma do chumaço tão conhecido.
Questão 38) De acordo com os princípios da mecânica
newtoniana e tendo como referência o chão sobre o qual a
máquina é apoiada, é correto afirmar que
a) cada filete de açúcar derretido é empurrado para
fora do recipiente em alta rotação, devido
unicamente à ação de uma força centrípeta.
b) cada filete de açúcar derretido é empurrado para
fora do recipiente em alta rotação, devido
unicamente à ação de uma força centrífuga.
c) cada filete de açúcar derretido é empurrado para
fora do recipiente em alta rotação, devido à ação
conjunta de uma força centrípeta proveniente do
recipiente e de uma força centrífuga proveniente
do açúcar derretido.
d) o que comanda a saída do filete de açúcar
derretido é a tendência de qualquer corpo de se
mover em linha reta, quando a força responsável
pelo movimento circular deixa de agir.
e) o que comanda a saída do filete de açúcar
derretido é a tensão superficial do fio de açúcar
derretido, que sempre está puxando mais açúcar
derretido para fora do copo cilíndrico.
TEXTO: 3 - Comum às questões: 39, 40
OBSERVAÇÃO: Nas questões em que for necessário,
adote para g, aceleração da gravidade na superfície da
Terra, o valor de 10 m/s2; para c, velocidade da luz no
vácuo, o valor de 3 × 108 m/s.
Questão 39) Astrônomos observaram que a nossa galáxia, a
Via Láctea, está a 2,5 × 106 anos-luz de Andrômeda, a
galáxia mais próxima da nossa. Com base nessa informação,
estudantes em uma sala de aula afirmaram o seguinte:
I. A distância entre a Via Láctea e Andrômeda é de
2,5 milhões de km.
II. A distância entre a Via Láctea e Andrômeda é
maior que 2 × 1019
km.
III. A luz proveniente de Andrômeda leva 2,5 milhões
de anos para chegar à Via Láctea.
1 ano tem aproximadamente 3 × 107 s
Está correto apenas o que se afirma em
a) I. b) II. c) III. d) I e III. e) II e III.
Questão 40) Na Cidade Universitária (USP), um jovem, em
um carrinho de rolimã, desce a rua do Matão, cujo perfil
está representado na figura abaixo, em um sistema de
coordenadas em que o eixo Ox tem a direção horizontal.
No instante t = 0, o carrinho passa em movimento pela
posição y = y0 e x = 0.
Dentre os gráficos das figuras abaixo, os que melhor
poderiam descrever a posição x e a velocidade v do
carrinho em função do tempo t são, respectivamente,
I. II.
III. IV.
a) I e II. b) I e III. c) II e IV. d) III e II. e) IV e III.
TEXTO: 4 - Comum às questões: 41, 42
Nesta prova adote as seguintes convenções:
• Os vetores unitários i, j e k estão ao longo dos
eixos x, y e z , respectivamente, nos sentidos
positivos, em um sistema retangular. Considere
ainda que o eixo z está vertical, com sentido
positivo para baixo.
• Valor da aceleração da gravidade: g = 10m / s2.
• O atrito e a resistência do ar podem ser
desconsiderados.
Questão 41) Enquanto espera o ônibus, um garoto fica
brincando com a sua bola de tênis, lançando-a com a mão
para cima e pegando-a de volta no mesmo ponto do
lançamento. Ele consegue lançar a bola para cima,
completamente na vertical, com uma velocidade em
módulo de 10 m/s.
A partir dessas informações, entre os gráficos abaixo
identifique os que podem representar o movimento de
subida e descida da bola:
I.
II.
III.
IV.
V.
Questão 42) Considere uma torneira mal fechada, que
pinga com um fluxo volumétrico de meio litro por dia,
embaixo da qual há um tanque de dimensões (40 cm) × (30
cm) × (10 cm). Desprezando as perdas de água por
evaporação, é correto afirmar que o tanque
a) transbordará, se a torneira não for completamente
fechada ao final do vigésimo quarto dia.
b) atingirá a metade da sua capacidade total, se a
torneira for fechada no final do oitavo dia.
c) atingirá ¼ da sua capacidade total, se a torneira for
fechada no final do quarto dia.
d) atingirá 4 × 103 cm
3, se a torneira for fechada no
final do quinto dia.
e) atingirá 0,025 m3, se a torneira for fechada no final
do décimo sexto dia.
TEXTO: 5 - Comum à questão: 43
Nesta prova, quando necessário, considere:
• a aceleração da gravidade é 10 m/s2.
• a resistência do ar pode ser desprezada.
Questão 43) Um avião é autorizado a decolar, mas a
aeromoça esquece de travar as rodas do carrinho de
alimentos que se encontra no corredor, na parte da frente
do avião. Admita que as rodas desse carrinho estão bem
polidas, de modo que o atrito entre elas e o piso do avião é
desprezível.
Três observadores, localizados nos pontos
especificados abaixo, fazem considerações acerca do
movimento do carrinho enquanto o avião acelera para
decolar.
• O primeiro observador está parado na pista, ao
lado do avião.
• O segundo observador está sentado em uma
poltrona, no interior do avião, com o cinto de
segurança afivelado.
• O terceiro observador está na pista, deslocando-se
em linha reta e paralelamente ao avião, com
velocidade constante em relação ao primeiro
observador.
Nesse contexto, identifique as afirmativas corretas:
I. O primeiro observador, fundamentado pela Lei da
Inércia, deduz que o carrinho não entra em
movimento.
II. O segundo observador constata que o carrinho
adquire um movimento, entretanto ele não pode
aplicar as leis de Newton para explicar esse
movimento.
III. O terceiro observador afirma que esse carrinho
está se deslocando com velocidade constante.
IV. O primeiro observador pode ser considerado como
um sistema de referência inercial, para descrever o
movimento do carrinho.
V. O segundo e terceiro observadores não podem ser
considerados como sistemas de referência
inerciais.
TEXTO: 6 - Comum à questão: 44
NA HORA DO ACIDENTE, BRASILEIRO REDUZIA
Eram os instantes finais do segundo bloco do treino
classificatório para o GP da Hungria. Felipe Massa
tinha o terceiro melhor tempo, mas decidiu abrir uma
volta rápida, tentando melhorar, buscando o acerto
ideal para o Q3, a parte decisiva da sessão, a luta pela
pole position. Percorria a pequena reta entre as curvas
3 e 4 da pista de Hungaroring e começava a reduzir de
quase 360 km/h para 270 km/h quando apagou. Com
os pés cravados tanto no freio como no acelerador,
não virou o volante para a esquerda, passou por uma
faixa de grama, retornou para a pista e percorreu a
área de escape até bater de frente na barreira de
pneus. Atônito, o autódromo assistiu às cenas sem
entender a falta de reação do piloto. O mistério só foi
desfeito pelas imagens da câmera on board: uma peça
atingiu o flanco esquerdo do capacete, fazendo com
que o ferrarista perdesse os reflexos.
A mola mede cerca de 10 cm 5 cm e pesa
aproximadamente 1 kg, segundo o piloto da Brawn,
que, antes de saber que ela havia causado o acidente,
disse que seu carro ficou "inguiável" quando a
suspensão quebrou.
Quando a mola atingiu o capacete, considerando a
velocidade do carro e da própria mola, Felipe Massa
sentiu como se tivesse caído em sua cabeça um objeto
de aproximadamente 150 Kg.
Para as questões que se seguem, considere as
aproximações.
A variação da velocidade no carro de Felipe Massa e
da mola sempre se deu em um movimento retilíneo
uniformemente variado. Considere a mola com uma
massa de 1 kg e que, no momento da colisão, o carro
de Felipe Massa tinha uma velocidade de 270 km/h e a
mola com 198 km/h, em sentido contrário. Considere
ainda que a colisão teve uma duração de 1 10–1
s e
que levou a mola ao repouso, em relação ao carro de
Felipe Massa.
Questão 44) Como informado no texto e considerando as
aproximações feitas, marque a opção cujo gráfico melhor
representa a velocidade do veículo de Felipe Massa em
função do tempo.
a)
b)
c)
d)
TEXTO: 7 - Comum à questão: 45
Os Dez Mais Belos Experimentos da Física
A edição de setembro de 2002 da revista Physics
World apresentou o resultado de uma enquete
realizada entre seus leitores sobre o mais belo
experimento da Física. Na tabela abaixo são listados os
dez experimentos mais votados.
Foucault. de pêndulo
do aExperiênci )10
Young.por realizada
luz, da ciainterferên
da oExperiment )5
.Rutherford
de oExperiment 9)
Newton.por realizada
prisma, um comsolar
luz da ãoDecomposiç 4)Galileu.por
realizado inclinado, plano
num corpos de movimento
o sobre oExperiment )8
Millikan.
por realizadaóleo, de
gota da oExperiment 3)
es.Erastósten
por realizada Terra, da
nciacircunferê da Medida 7)
Galileu.por realizada corpos, dos
queda da oExperiment 2)
Cavendish.por
realizada
torsão,de balança
a com oExperiment )6
elétrons. com realizado
Young, de fenda
dupla da oExperiment 1)
Questão 45) O segundo experimento mais belo da Física,
eleito pelos leitores da revista Physics World, foi o realizado
por Galileu Galilei, na Itália, na famosa torre de Pisa.
Acredita-se que ele tenha soltado no mesmo instante três
objetos de massas diferentes, em que M1 > M2 > M3.
Desconsiderando-se as possíveis resistências dos corpos
com o ar, durante toda a descida, as velocidades dos corpos
ao chegar ao solo são?
a) V1 = V2 = V3
b) V1 > V2 > V3
c) V1 < V2 < V3
d) Não é possível relacionar as velocidades, já que
não conhecemos a forma e a densidade dos
objetos nem o tempo de queda.
GABARITO:
1) Gab: C 2) Gab: E 3) Gab: D 4) Gab: D 5) Gab: A 6) Gab: A
7) Gab: A 8) Gab: C 9) Gab: D 10) Gab: D 11) Gab: C
12) Gab: E 13) Gab: C 14) Gab: A 15) Gab: A 16) Gab:
E 17) Gab: D 18) Gab: D 19) Gab: E 20) Gab: B 21)
Gab: B 22) Gab: A 23) Gab: A 24) Gab: B 25) Gab: D
26) Gab: A 27) Gab: B 28) Gab: E 29) Gab: C 30)
Gab: B 31) Gab: E 32) Gab: A 33) Gab: B 34) Gab: A
35) Gab: E 36) Gab: A 37) Gab: D 38) Gab: D 39)
Gab: E 40) Gab: A 41) Gab: I, II, III, V 42) Gab: A 43)
Gab: I, II, III, IV 44) Gab: C 45) Gab: A