agr fÍsica 2ª sÉrie etapa 01 -...

AGR – FÍSICA – 2ª SÉRIE – ETAPA 01

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1. (Puccamp 2016) Em agosto deste ano realizou-se na China o campeonato mundial de

atletismo, no qual um dos eventos mais aguardados era a prova de 100 m masculino,

que acabou sendo vencida pelo jamaicano Usain Bolt, com o tempo de 9,79 s. O tempo

do segundo colocado, o americano Justin Gatlin, foi de 9,80 s. A diferença entre os dois

atletas na chegada foi de aproximadamente:

a) 0,1mm.

b) 1mm.

c) 1cm.

d) 10 cm.

e) 1m.

2. (Fuvest 2016) Em janeiro de 2006, a nave espacial New Horizons foi lançada da

Terra com destino a Plutão, astro descoberto em 1930. Em julho de 2015, após uma

jornada de aproximadamente 9,5 anos e 5 bilhões de km, a nave atinge a distância de

12,5 mil km da superfície de Plutão, a mais próxima do astro, e começa a enviar

informações para a Terra, por ondas de rádio. Determine

a) a velocidade média v da nave durante a viagem;

b) o intervalo de tempo t que as informações enviadas pela nave, a 5 bilhões de km da

Terra, na menor distância de aproximação entre a nave e Plutão, levaram para chegar

em nosso planeta;

c) o ano em que Plutão completará uma volta em torno do Sol, a partir de quando foi

descoberto.

3. (Uern 2015) Um garoto que se encontra em uma quadra coberta solta um balão com

gás hélio e este passa a se deslocar em movimento retilíneo uniforme com velocidade de

2m / s. Ao atingir o teto da quadra, o balão estoura e o som do estouro atinge o ouvido

do garoto 5,13s após ele o ter soltado. Se o balão foi solto na altura do ouvido do

garoto, então a distância percorrida por ele até o instante em que estourou foi de

(Considere a velocidade do som 340m / s. )


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a) 8,6m.

b) 9,1m.

c) 10,2m.

d) 11,4m.

4. (Uece 2014) Considere um avião que decola de um ponto A, sobre o equador, e viaja

sempre na mesma latitude para oeste, pousando em outro ponto B. Em seguida, o avião

retorna ao ponto de partida pela mesma trajetória e nas mesmas condições de voo,

como: velocidade e massa total da aeronave, ausência de ventos e quaisquer outros

fatores que possam determinar as características do deslocamento, do ponto de vista da

mecânica newtoniana. A duração das viagens é a mesma, mesmo que em uma o avião se

desloque no mesmo sentido de rotação da Terra e na outra, em sentido contrário.

Tomando um sistema de referência inercial fora da Terra, essa igualdade no tempo de

voo se explica porque, na viagem para oeste, o avião

a) sofre ação de força gravitacional, devido à rotação da Terra, que causa maior

aceleração no sentido leste-oeste.

b) parte com velocidade de módulo menor que no retorno.

c) parte com velocidade de módulo maior que no retorno.

d) sofre ação de força gravitacional, devido à rotação da Terra, que causa menor

aceleração no sentido leste-oeste.

5. (Pucrj 2013) A Lua leva 28 dias para dar uma volta completa ao redor da Terra.

Aproximando a órbita como circular, sua distância ao centro da Terra é de cerca de 380

mil quilômetros. A velocidade aproximada da Lua, em km/s, é:

a) 13

b) 0,16

c) 59

d) 24

e) 1,0

6. (Pucrj 2013) Na Astronomia, o Ano-luz é definido como a distância percorrida pela

luz no vácuo em um ano. Já o nanômetro, igual a 1,0 10–9

m, é utilizado para medir

distâncias entre objetos na Nanotecnologia.


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Considerando que a velocidade da luz no vácuo é igual a 3,0 108 m/s e que um ano

possui 365 dias ou 3,2 107 s, podemos dizer que um Ano-luz em nanômetros é igual a:

a) 9,6 1024

b) 9,6 1015

c) 9,6 1012

d) 9,6 106

e) 9,6 10–9

7. (Upe 2013) Um automóvel vai de P até Q, com velocidade escalar média de 20 m/s

e, em seguida, de Q até R, com velocidade escalar média de 10 m/s. A distância entre P

e Q vale 1 km, e a distância entre Q e R, 2 km. Qual é a velocidade escalar média em

todo o percurso em m/s?

a) 15

b) 12

c) 9

d) 10

e) 20

8. (Ufg 2013) Nos jogos paraolímpicos de Londres, o sul-africano biamputado Oscar

Pistorius, após perder a medalha de ouro para o brasileiro Alan Fonteles, indignado,

reclamou do tamanho das próteses de Fonteles. Antes dos jogos, elas foram trocadas por

um par 5,0 cm maior que, no entanto, estavam dentro do limite estabelecido pelo

regulamento. Porém, mesmo com próteses mais longas, as amplitudes de passada de

Fonteles foram menores do que as de Pistorius, conforme o quadro da prova de 200

metros rasos apresentado a seguir.

Dados da corrida Fonteles Pistorius

Altura 1,82 m 1,86 m

Altura máxima permitida 1,85 m 1,93 m

Amplitude média da passada 2,04 m 2,17 m

Número de passadas 98 92

Tempo 21,45 s 21,52 s


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Considere que Fonteles consiga aumentar a amplitude média de sua passada em 1,0 cm,

mantendo a mesma frequência de passadas. Nessas circunstâncias, quantos segundos,

aproximadamente, será a nova vantagem de Fonteles?

a) 0,05

b) 0,07

c) 0,10

d) 0,17

e) 0,35

9. (Espcex (Aman) 2012) Um automóvel percorre a metade de uma distância D com

uma velocidade média de 24 m s e a outra metade com uma velocidade média de 8 m s.

Nesta situação, a velocidade média do automóvel, ao percorrer toda a distância D, é de:

a) 12 m s

b) 14 m s

c) 16 m s

d) 18 m s

e) 32 m s

10. (Uel 2011) A cronometragem precisa das provas de atletismo envolve vários

equipamentos, entre eles, a associação de emissores e sensores de radiação.

De acordo com os conhecimentos de física moderna relacionados com emissores e

sensores de radiação, assinale a alternativa correta.

a) Para fins práticos, o sensor detecta instantaneamente o bloqueio da radiação devido à

elevada velocidade da luz com relação à do atleta.

b) Os sensores interagem com a radiação por meio do efeito piezoelétrico.

c) Os lasers, utilizados como emissores, caracterizam-se pela absorção simulada da

radiação.

d) A intensidade de radiação emitida por um emissor laser é diretamente proporcional à

distância que o separa do sensor.

e) A radiação de um emissor laser será detectada se sua energia for metade da energia

de excitação do sensor.


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11. (Ufpb 2011) Um ciclista observa que, após pedalar por uma hora, sua velocidade

média foi de 20 km/h.

Considerando que, após pedalar por mais uma hora, a sua velocidade média em todo o

percurso foi de 22 km/h, é correto afirmar que uma representação possível do

movimento do ciclista no último trecho está no gráfico:

a)

b)

c)

d)

e)

12. (Uerj 2010) Um foguete persegue um avião, ambos com velocidades constantes e

mesma direção. Enquanto o foguete percorre 4,0 km, o avião percorre apenas 1,0 km.


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Admita que, em um instante t1, a distância entre eles é de 4,0 km e que, no instante t2, o

foguete alcança o avião.

No intervalo de tempo t2 – t1, a distância percorrida pelo foguete, em quilômetros,

corresponde aproximadamente a:

a) 4,7

b) 5,3

c) 6,2

d) 8,6

13. (Unesp 2006) Duas carretas, A e B, cada uma com 25 m de comprimento, transitam

em uma rodovia, no mesmo sentido e com velocidades constantes. Estando a carreta A

atrás de B, porém movendo-se com velocidade maior que a de B, A inicia uma

ultrapassagem sobre B. O gráfico mostra o deslocamento de ambas as carretas em

função do tempo.

Considere que a ultrapassagem começa em t = 0, quando a frente da carreta A esteja

alinhada com a traseira de B, e termina quando a traseira da carreta A esteja alinhada

com a frente de B. O instante em que A completa a ultrapassagem sobre B é

a) 2,0 s.

b) 4,0 s.

c) 6,0 s.

d) 8,0 s.

e) 10,0 s.


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Gabarito:

Resposta da questão 1: [D]

Utilizando as informações dadas no enunciado, podemos calcular as velocidades médias

dos dois corredores, sendo elas:

11

22

S 100v 10,21m s

t 9,79

S 100v 10,20 m s

t 9,80

Δ

Δ

Δ

Δ

Desta forma, a velocidade relativa entre os corredores pode ser calculada.

R 1 2

R

v v v 10,21 10,20

v 0,01m s

Assim, a distância entre os atletas ( x)Δ é dada pela multiplicação da velocidade relativa

pelo tempo que o competidor que chega primeiro (Usain Bolt) chega a linha de chegada.

Assim,

R 1x v t

x 0,01 9,79

x 10 cm

Δ

Δ

Δ

Resposta da questão 2: a) Dados:

7 7 8 121 ano 3 10 s; t 9,5anos 9,5 3 10 2,85 10 s; S 5 10 m.Δ Δ

124

8

S 5 10v v 1,75 10 m/s.

t 2,85 10

Δ

Δ

b) Dado: 8c 3 10 m/s.

124

8

S 5 10t m/s t 1,7 10 s.

c 3 10

ΔΔ Δ

c) Teremos:


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9

9 99

7

Velocidade média: v 4,7 km/s

Plutão Perímetro da órbita: d 35,4 10 km

Período da órbita: T

d 7,5 10 7,5 10T 7,53 10 s 251 anos.

v 4,7 3 10

Como esse planeta foi descoberto em 1930, ele completará uma volta em torno do Sol

no ano t: t 1930 251 t 2181.

Resposta da questão 3: [C]

Analisaremos esta questão dividindo o movimento em dois momentos diferentes, sendo

o 1º a subida do balão e o 2º sendo o movimento do som até o ouvido do garoto.

Utilizando os dados do enunciado e considerando a distância do ponto soltura (ou do

ouvido do garoto) sendo h, podemos encontrar os tempos gastos em cada um dos

movimentos em função de h. Desta forma:

11

1

22

2

S ht

v 2

S ht

v 340

ΔΔ

ΔΔ

Sabendo que o tempo total do movimento (dado no enunciado) é de 5,13 s, temos que:

t 1 2t t t

h h5,13

2 340

5,13 340 170 h h

340 340

5,13 340h

171

h 10,2 m

Δ Δ Δ

Resposta da questão 4: [B]

O sentido de rotação da Terra é de oeste para leste. Assim, quando o avião vai para

oeste a velocidade para o referencial inercial fora da Terra é igual, em módulo, à

diferença entre a velocidade de um ponto do equador e a velocidade do avião em


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relação à Terra. No retorno, essas velocidades se somam. Portanto, na ida o avião parte

com velocidade menor que no retorno.

Resposta da questão 5: [E]

28 dias 28 24 horas 28 24 3600 s.

2 rS 2 3,14 380.000V 1,0 km/s.

t T 28 24 3600

πΔ

Δ

Resposta da questão 6: [A]

8 15 24

7

S SV 3x10 S 9,6x10 m 9,6x10 m

t 3,2x10

Δ ΔΔ

Δ


Como sabemos: mS

Vt

Δ

Δ

De P a Q 11

100020 t 50s

tΔ

Δ

De Q a R 22

200010 t 200s

tΔ

Δ

De P a R m3000

V 12 m/s250


Com as passadas aumentadas e mantendo o mesmo ritmo, ele dará 98 passadas de 2,05

m em 21,45 s. sua nova velocidade média será:

mS 98 2,05

v 9,366 m/s.t 21,45

Δ

Δ


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Para percorrer 200 m com essa nova velocidade média, seu tempo de prova passará as

ser:

200t ' 21,35 s.

9,366Δ

A nova vantagem (V) será:

V 21,52 21,35 V 0,17 s.


mS

Vt

Δ

Δ

Primeiro trecho

11

D / 2 D24 t

t 48Δ

Δ

Segundo trecho

11

D / 2 D8 t

t 16Δ

Δ

Movimento todo

1 2D D D

t t t48 16 12

Δ Δ Δ

mD

V 12 m/sD /12


A figura mostra uma pista de atletismo onde correm 8 atletas.


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Quando o primeiro atinge a linha de chegada ele interrompe a passagem do laser e seu

tempo é registrado. Entenda que, como a velocidade de uma radiação eletromagnética é

muito alta, o tempo de propagação do laser do emissor ao receptor é desprezível.


Primeiro trecho: 1S 10kmΔ

Movimento todo: S S

V 22 S 44kmt 2

Δ ΔΔ

Δ

Segundo trecho: 2 1S S S 24kmΔ Δ Δ

Observe o gráfico abaixo.

A área do trapézio vale 26 22

x1 24km2

.


A velocidade do foguete (vf) é 4 vezes a velocidade do avião (va) vf = 4 va


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Equacionando os dois movimentos uniformes, com origem no ponto onde está o foguete

no instante t1:

Sf = vf t Sf = 4 va t e Sa = 4 + va t.

Igualando as funções horárias para instante de alcance (t2):

Sf = Sa 4 va t2 = 4 + va t2 3 va t2 = 4 t2 = a

4

3v.

Substituindo:

Sf = 4 va a

4

3v Sf =

16 km = 5,3 km

3.


A

S 100V 25m / s

t 4

B

S 75V 18,75m / s

t 4

A velocidade relativa é a diferença entre as velocidades:

relV 25 18,75 6,25m / s

rel

S 50V 6,25 t 8,0s

t t

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