MOVIMENTO
RESOLUÇÃO DA 1ª LISTA DE
EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES
1) Um rapaz dirige uma motocicleta a uma velocidade de 72 km/h,
quando aciona s freios e para em 1/12 min. Determine aceleração do
retardamento imprimida à motocicleta pelos freios.
RESOLUÇÃO:
v0= 72 km/h(expresse em m/s)
v0= 72:3,6 m/s = 20 m/s
v= 0 (parou)
t= 1/12 min( expresse em s)
t=
1
12
x 60 = 5 s
a =
∆𝑣
∆𝑠
=
0−20𝑚/𝑠
5𝑠
=
−20𝑚/𝑠
5𝑠
 a= – 4,0 m/s
RESOLUÇÃO:
São 03 caixas atendendo os clientes. Cada caixa
leva três minutos para atender a um cliente. Ao
passo que o primeiro caixa começa o
atendimento, os outros dois estarão atendendo a
dois clientes, cada um com um. Em três minutos
os três caixas atenderão a três pessoas. Cada
pessoa está distante 1metro uma da outra. Logo:
v =
∆𝑣
∆𝑡
=
3𝑚
3𝑚𝑖𝑚
 v= 1m/mim
2) Brasileiro sofre! Numa tarde de sexta-feira, a fila única de clientes de
um banco tem comprimento médio de 50m. Em média, a distância entre
as pessoas na fila é de 1,0m. Os clientes são atendidos por três caixas.
Cada caixa leva cerca de 3,0 min para atender um cliente. Pergunta-se:
a) Qual a velocidade (média) dos clientes ao longo da fila?
c) Se um dos caixas se retirar por trinta minutos, quantos
metros a fila aumenta?
b) Quanto tempo um cliente gasta na fila?
RESOLUÇÃO
1 cliente _______ 1 min
50 clientes _______ t
t = 50 mim
RESOLUÇÃO
3 min ----- 1m
30 min -----x
3x = 30
x = 10 m
3) Determine o tempo necessário que um trem de 200m, a 72km/h passar
uma ponte de 50m de comprimento.
RESOLUÇÃO
v = 72 km/h  expresse em m/s
v = 72 : 3,6 = 20 m/s
d=200m + 50 m = 250 m
t =
𝐝
𝐯
=
𝟐𝟓𝟎𝐦
𝟐𝟎𝐦/𝐬
= 12,5 s
4) Um automóvel passa por uma posição a 10 km de um ponto O,
afastando-se dele com velocidade constante de 84 km/h. Que
velocidade deve ter um motociclista que, neste instante, passa por O,
para alcançar o automóvel em 20 minutos?
RESOLUÇÃO
t = 20 mim =
1
3
h
d = v x t  d – 10km = 84km/h x
1
3
h
d = 28 km + 10 km = 38 km
Distância a ser percorrida pelo motociclista para alcançar
o carro.
v =
𝑑
𝑡
=
38 𝑘𝑚
1
3
ℎ
= 38 km x
3
1ℎ
 v = 114km/h
5) A distância entre duas cidades, A e B, é de 200 km. De A, dirigindo-se
para B, parte um móvel, com velocidade constante de 40 km/h.
Simultaneamente, de B, dirigindo-se para A, parte outro móvel, com
velocidade também constante de 60 km/h. Determine o instante e a
posição do encontro.
RESOLUÇÃO
dA = vA.t  dA = 40.t
dB = 200 - vB.t  dB= 200 – 60.t
No encontro  dA = dB , para calcular o tempo de encontro.
40.t = 200 – 60.t  100t = 200
t = 200/100  t = 2,0 h
dA = 40.t dA = 40 km/h x 2,0 h
d = 80 km da cidade A
6) Um barco parte de um porto A rumo a um porto B, viajando em linha
reta, com velocidade constante de 10 m/s. Simultaneamente outro barco
parte de B, rumo ao porto A, com velocidade de 5m/s. Sendo de 3600 m
a distância AB, em que instante e a que distância do porto A os barcos
vão se cruzar?
RESOLUÇÃO
dA = vA.t  dA = 10.t
dB = 3600 - vB.t  dB= 3600 – 5.t
No encontro  dA = dB , para calcular o tempo de encontro.
10.t = 3600 – 5.t  15t = 3600
t = 3600/15  t = 240 s
dA = 10.t dA = 10 m/s x 240s
d = 2400 m de A
7) Um corredor parte de um ponto com velocidade de 1,0 m/s; outro parte
da mesma posição, 20 s depois, com velocidade de 1,5 m/s. Quanto
tempo depois e em que posição eles se encontram?
RESOLUÇÃO
dA = vA.t  dA = 1,0.(t + 20)
dB = vB.t  dB= 1,5.t
No encontro  dA = dB , para calcular o tempo de encontro.
1,0.t + 20 =1,5.t  20 = 1,5t – 1,0t
t = 20/0,5  t = 40 s
dA = 10.(t + 20) dA = 1,0 m/s x (40s +20s)
d = 60 m do ponto de partida.
8) Durante um nevoeiro, um navegador recebe dois sinais expedidos
simultaneamente por um ponto da costa, um deles através do ar e o outro
através da água. Entre as recepções dos dois sons, decorre um intervalo
de 5s. A velocidade do som, nas condições da experiência, tem valor de
330 m/s e 1320 m/s respectivamente no ar e na água. Pede-se a distância
entre o barco e o posto emissor dos sinais.
RESOLUÇÃO
dAr = vA.(t +5)  dAr = 330.t
dAguaA = vB.t  dAgua= 1320.(t – 5)
As distâncias são iguais,então vamos calcular o tempo percorrido
pelo som(dA =dAgua)
330.t = 1320.(t – 5)  330t = 1320.t - 6600
t = 6600/990  t = 6,67 s
dAr = 330.t  dAr = 330m/s x 6,67s
d = 2200 m
9) Um trem de 120 m de comprimento percorre um trecho de ferrovia
retilínea com velocidade de 20 m/s. Um automóvel de comprimento
desprezível viaja no mesmo sentido com velocidade de 30 m/s.
Determine o tempo necessário para o automóvel ultrapassar o trem, a
partir do instante em que ele atinge a sua traseira. Admita velocidades
constantes para os móveis
RESOLUÇÃO:
vtrem = 20m/s
Vcarro = 30m/s
Considere v velocidade relativa entre o carro e o trem, então:
v = 30 – 20 = 10m/s, logo:
t =
d
v
=
120m
10m/s
 t =12 s
10) Ao abrir o semáforo, um automóvel partiu do repouso
movimentando-se em linha reta, obedecendo ao gráfico ao lado. Após
20 s, o automóvel percorreu 280 m. Determine aceleração do carro, nos
primeiros 5 s.
RESOLUÇÃO:
d= área sob a linha do gráfico.
d = 280 m
d = Atriângulo+ Aretãngulo
𝑣.5
2
+ v.15 = 280
5v + 30.v = 560
35.v = 560  v = 16m/s
a =
Δ𝑣
Δ𝑡
=
16𝑚/𝑠
5𝑠
 a = 3,2m/s²
11) Um automóvel parte do repouso com uma aceleração constante de
8m/s².
a) Que distância terá percorrido após 10 segundos de movimento?
RESOLUÇÃO:
d = v0.t + ½ a.t2
V0=0 (parte do repouso)
d = ½ a.t2 = ½ . 8m/s² . (10)²s² = 4.100 m  d= 400 m
b) Qual será sua velocidade após ter percorrido 1600 m?
RESOLUÇÃO:
v2 = v0
2 + 2.a.d
v2 = 0 + 2. 8.1600  v2 = 25.600  v = 160 m
c) Qual será sua velocidade média nos 10 primeiros segundos de
movimento?
RESOLUÇÃO:
v =
Δ𝑑
Δ𝑡
=
400𝑚
10𝑠
 v = 40 m/s
12) Numa competição automobilística, um carro se aproxima de uma
curva em grande velocidade. O piloto pisa no freio durante 4s e
consegue reduzir a velocidade do carro para 30 m/s. Durante a freada, o
carro percorre 160m. Supondo que os freios imprimam ao carro uma
aceleração retardadora constante, calcule a velocidade do carro no
instante em que o piloto pisou no freio
RESOLUÇÃO:
v = 30m/s (é a velocidade final)
t = 4s
d = 160m
Cálculo da aceleração a = ΔV/t
a = (30 - vo)/4
Aplicando os dados na equação v² = vo² + 2.a.d
30² = vo² + 2.[(30 - vo)/4].160
900 = vo²+ 320.(30 - vo)/4
900 = vo² + (9600 - 320 vo)/4
900 = vo² + 2400 - 80 vo
vo² + 2400 - 80 vo - 900 = 0
vo ² - 80 vo + 1500 = 0
Cálculo do delta
Δ = b² - 4ac
Δ = (- 80)² - 4.1.1500
Δ = 6400 - 6000
Δ = 400
vo = (- b ± 400)/2a
vo = (80 ± 20)/2
vo ' = 50
vo ''= 30
Verificando qual o valor da velocidade inicial
Se v0 = 30, a =0, movimento uniforme, podemos descartar.
Se v0 = 50, a = - 5m/s²
Portanto, a velocidade no instante em que o carro pisou no
freio é de 50m/s.
ESCOLA ESTADUAL
MAESTRO VILLA
LOBOS
• ELABORADO PROFa.
MONICA PEREIRA
RESOLUÇÃO DE EXERCICIOS
2016

ESTUDO DOS MOVIMENTOS UNIFORME E VARIADO

  • 1.
    MOVIMENTO RESOLUÇÃO DA 1ªLISTA DE EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES
  • 2.
    1) Um rapazdirige uma motocicleta a uma velocidade de 72 km/h, quando aciona s freios e para em 1/12 min. Determine aceleração do retardamento imprimida à motocicleta pelos freios. RESOLUÇÃO: v0= 72 km/h(expresse em m/s) v0= 72:3,6 m/s = 20 m/s v= 0 (parou) t= 1/12 min( expresse em s) t= 1 12 x 60 = 5 s a = ∆𝑣 ∆𝑠 = 0−20𝑚/𝑠 5𝑠 = −20𝑚/𝑠 5𝑠  a= – 4,0 m/s
  • 3.
    RESOLUÇÃO: São 03 caixasatendendo os clientes. Cada caixa leva três minutos para atender a um cliente. Ao passo que o primeiro caixa começa o atendimento, os outros dois estarão atendendo a dois clientes, cada um com um. Em três minutos os três caixas atenderão a três pessoas. Cada pessoa está distante 1metro uma da outra. Logo: v = ∆𝑣 ∆𝑡 = 3𝑚 3𝑚𝑖𝑚  v= 1m/mim 2) Brasileiro sofre! Numa tarde de sexta-feira, a fila única de clientes de um banco tem comprimento médio de 50m. Em média, a distância entre as pessoas na fila é de 1,0m. Os clientes são atendidos por três caixas. Cada caixa leva cerca de 3,0 min para atender um cliente. Pergunta-se: a) Qual a velocidade (média) dos clientes ao longo da fila?
  • 4.
    c) Se umdos caixas se retirar por trinta minutos, quantos metros a fila aumenta? b) Quanto tempo um cliente gasta na fila? RESOLUÇÃO 1 cliente _______ 1 min 50 clientes _______ t t = 50 mim RESOLUÇÃO 3 min ----- 1m 30 min -----x 3x = 30 x = 10 m
  • 5.
    3) Determine otempo necessário que um trem de 200m, a 72km/h passar uma ponte de 50m de comprimento. RESOLUÇÃO v = 72 km/h  expresse em m/s v = 72 : 3,6 = 20 m/s d=200m + 50 m = 250 m t = 𝐝 𝐯 = 𝟐𝟓𝟎𝐦 𝟐𝟎𝐦/𝐬 = 12,5 s
  • 6.
    4) Um automóvelpassa por uma posição a 10 km de um ponto O, afastando-se dele com velocidade constante de 84 km/h. Que velocidade deve ter um motociclista que, neste instante, passa por O, para alcançar o automóvel em 20 minutos? RESOLUÇÃO t = 20 mim = 1 3 h d = v x t  d – 10km = 84km/h x 1 3 h d = 28 km + 10 km = 38 km Distância a ser percorrida pelo motociclista para alcançar o carro. v = 𝑑 𝑡 = 38 𝑘𝑚 1 3 ℎ = 38 km x 3 1ℎ  v = 114km/h
  • 7.
    5) A distânciaentre duas cidades, A e B, é de 200 km. De A, dirigindo-se para B, parte um móvel, com velocidade constante de 40 km/h. Simultaneamente, de B, dirigindo-se para A, parte outro móvel, com velocidade também constante de 60 km/h. Determine o instante e a posição do encontro. RESOLUÇÃO dA = vA.t  dA = 40.t dB = 200 - vB.t  dB= 200 – 60.t No encontro  dA = dB , para calcular o tempo de encontro. 40.t = 200 – 60.t  100t = 200 t = 200/100  t = 2,0 h dA = 40.t dA = 40 km/h x 2,0 h d = 80 km da cidade A
  • 8.
    6) Um barcoparte de um porto A rumo a um porto B, viajando em linha reta, com velocidade constante de 10 m/s. Simultaneamente outro barco parte de B, rumo ao porto A, com velocidade de 5m/s. Sendo de 3600 m a distância AB, em que instante e a que distância do porto A os barcos vão se cruzar? RESOLUÇÃO dA = vA.t  dA = 10.t dB = 3600 - vB.t  dB= 3600 – 5.t No encontro  dA = dB , para calcular o tempo de encontro. 10.t = 3600 – 5.t  15t = 3600 t = 3600/15  t = 240 s dA = 10.t dA = 10 m/s x 240s d = 2400 m de A
  • 9.
    7) Um corredorparte de um ponto com velocidade de 1,0 m/s; outro parte da mesma posição, 20 s depois, com velocidade de 1,5 m/s. Quanto tempo depois e em que posição eles se encontram? RESOLUÇÃO dA = vA.t  dA = 1,0.(t + 20) dB = vB.t  dB= 1,5.t No encontro  dA = dB , para calcular o tempo de encontro. 1,0.t + 20 =1,5.t  20 = 1,5t – 1,0t t = 20/0,5  t = 40 s dA = 10.(t + 20) dA = 1,0 m/s x (40s +20s) d = 60 m do ponto de partida.
  • 10.
    8) Durante umnevoeiro, um navegador recebe dois sinais expedidos simultaneamente por um ponto da costa, um deles através do ar e o outro através da água. Entre as recepções dos dois sons, decorre um intervalo de 5s. A velocidade do som, nas condições da experiência, tem valor de 330 m/s e 1320 m/s respectivamente no ar e na água. Pede-se a distância entre o barco e o posto emissor dos sinais. RESOLUÇÃO dAr = vA.(t +5)  dAr = 330.t dAguaA = vB.t  dAgua= 1320.(t – 5) As distâncias são iguais,então vamos calcular o tempo percorrido pelo som(dA =dAgua) 330.t = 1320.(t – 5)  330t = 1320.t - 6600 t = 6600/990  t = 6,67 s dAr = 330.t  dAr = 330m/s x 6,67s d = 2200 m
  • 11.
    9) Um tremde 120 m de comprimento percorre um trecho de ferrovia retilínea com velocidade de 20 m/s. Um automóvel de comprimento desprezível viaja no mesmo sentido com velocidade de 30 m/s. Determine o tempo necessário para o automóvel ultrapassar o trem, a partir do instante em que ele atinge a sua traseira. Admita velocidades constantes para os móveis RESOLUÇÃO: vtrem = 20m/s Vcarro = 30m/s Considere v velocidade relativa entre o carro e o trem, então: v = 30 – 20 = 10m/s, logo: t = d v = 120m 10m/s  t =12 s
  • 12.
    10) Ao abriro semáforo, um automóvel partiu do repouso movimentando-se em linha reta, obedecendo ao gráfico ao lado. Após 20 s, o automóvel percorreu 280 m. Determine aceleração do carro, nos primeiros 5 s. RESOLUÇÃO: d= área sob a linha do gráfico. d = 280 m d = Atriângulo+ Aretãngulo 𝑣.5 2 + v.15 = 280 5v + 30.v = 560 35.v = 560  v = 16m/s a = Δ𝑣 Δ𝑡 = 16𝑚/𝑠 5𝑠  a = 3,2m/s²
  • 13.
    11) Um automóvelparte do repouso com uma aceleração constante de 8m/s². a) Que distância terá percorrido após 10 segundos de movimento? RESOLUÇÃO: d = v0.t + ½ a.t2 V0=0 (parte do repouso) d = ½ a.t2 = ½ . 8m/s² . (10)²s² = 4.100 m  d= 400 m b) Qual será sua velocidade após ter percorrido 1600 m? RESOLUÇÃO: v2 = v0 2 + 2.a.d v2 = 0 + 2. 8.1600  v2 = 25.600  v = 160 m c) Qual será sua velocidade média nos 10 primeiros segundos de movimento? RESOLUÇÃO: v = Δ𝑑 Δ𝑡 = 400𝑚 10𝑠  v = 40 m/s
  • 14.
    12) Numa competiçãoautomobilística, um carro se aproxima de uma curva em grande velocidade. O piloto pisa no freio durante 4s e consegue reduzir a velocidade do carro para 30 m/s. Durante a freada, o carro percorre 160m. Supondo que os freios imprimam ao carro uma aceleração retardadora constante, calcule a velocidade do carro no instante em que o piloto pisou no freio RESOLUÇÃO: v = 30m/s (é a velocidade final) t = 4s d = 160m Cálculo da aceleração a = ΔV/t a = (30 - vo)/4 Aplicando os dados na equação v² = vo² + 2.a.d 30² = vo² + 2.[(30 - vo)/4].160 900 = vo²+ 320.(30 - vo)/4
  • 15.
    900 = vo²+ (9600 - 320 vo)/4 900 = vo² + 2400 - 80 vo vo² + 2400 - 80 vo - 900 = 0 vo ² - 80 vo + 1500 = 0 Cálculo do delta Δ = b² - 4ac Δ = (- 80)² - 4.1.1500 Δ = 6400 - 6000 Δ = 400 vo = (- b ± 400)/2a vo = (80 ± 20)/2 vo ' = 50 vo ''= 30 Verificando qual o valor da velocidade inicial Se v0 = 30, a =0, movimento uniforme, podemos descartar. Se v0 = 50, a = - 5m/s² Portanto, a velocidade no instante em que o carro pisou no freio é de 50m/s.
  • 16.
    ESCOLA ESTADUAL MAESTRO VILLA LOBOS •ELABORADO PROFa. MONICA PEREIRA RESOLUÇÃO DE EXERCICIOS 2016