Velocity">
Movimento Retilíneo Uniforme
Movimento Retilíneo Uniforme
Movimento Retilíneo Uniforme
Palavras-chave:
Movimento uniforme • Velocidade constante
18 a 23 • Aceleração nula
A = s0
3. Parâmetro B
A velocidade escalar V é dada por:
ds B = V
V = ––– = 0 + B ⇒
dt
4. Propriedades do
movimento uniforme Um paraquedista, partindo do
repouso e em trajetória vertical,
a) Equação horária do espaço: tem uma fase inicial de movi-
mento acelerado (praticamente
s = s0 + Vt
uma queda livre) com o para-
b) A velocidade escalar média é igual à velocidade quedas fechado; em seguida,
escalar instantânea, é constante e diferente de zero. uma fase de movimento retar-
dado, com a abertura do para-
s quedas, e finalmente atinge
Vm = V = —– = constante ≠ 0
t uma velocidade escalar limite da ordem de 5,0m/s
(18km/h) que é mantida constante.
c) A aceleração escalar média é igual à aceleração Assim, após atingir a velocidade escalar limite, o para-
escalar instantânea, é constante e igual a zero. quedista assume um movimento uniforme.
m =
= constante = 0
Uma nave espacial, com o siste-
ma de jatos desligados e afastada
d) O movimento pode ser progressivo (V 0) ou
de outros corpos celestes,
retrógrado (V 0), porém não é nem acelerado nem
desloca-se em linha reta com ve-
retardado, pois a velocidade escalar é constante (
= 0).
locidade escalar constante, isto é,
5. A denominação uniforme deriva do fato de a velo- em movimento uniforme.
cidade escalar ser constante, isto é, é um movimento
que se processa sempre da mesma forma, com o móvel
FÍSICA 137
C1_1a_Fis_Alelex_2020 27/03/2019 15:14 Página 138
8. Interpretações gráficas
a) Gráfico espaço x tempo:
s
tg =
N –––– = V
t
N V . t = s
Área =
(UFSUL-MG-MODELO ENEM) – Ao planejar uma viagem entre Aproximadamente, quantas voltas este astronauta deu ao redor da
as cidades de Catanduva e Ibirá, um motorista observa o mapa das Terra?
rodovias e traça seu trajeto conforme mostra o diagrama abaixo: a) 110 b) 1 100 c) 11 000
d) 110 000 e) 1 100 000
Trecho com pista simples
Resolução
Catanduva
km 27,5 Ibirá 87 600 ———— 15 . 365
km 0 Trecho duplicado x ———— 680
km 51,5 680 . 87 600
x = –––––––––––– = 10 880
15 . 365
No trecho duplicado, a velocidade segura e limite da rodovia é de
110km/h, enquanto no trecho com pista simples, é de 80km/h. Man- Resposta: C
tendo a velocidade escalar constante e sempre igual à velocidade
A massa total da Mir é de 143 000kg. Quando a Mir retornou à Terra,
escalar limite das rodovias, quanto tempo ele gastará para realizar a
cerca de 80% da estação queimou-se ao atravessar a atmosfera. O
viagem?
restante quebrou-se em aproximadamente 1500 pedaços e caiu no
a) 25 min b) 28 min c) 33 min d) 40 min e) 50 min
Oceano Pacífico.
Resolução
Qual é a massa média dos pedaços que caíram no Oceano Pacífico?
1) No trecho duplicado:
a) 19kg b) 76kg c) 95kg d) 480kg e) 500kg
s = Vt (MU)
Resolução
27,5 = 110T1 ⇒ T1 = 0,25h M’ = 0,20M = 0,20 . 143 000kg = 28 600kg
2) No trecho com pista simples: M’ 28 600
m = –––– = –––––– kg 19kg
s = Vt (MU) 1500 1500
24,0 = 80T2 ⇒ T2 = 0,30h Resposta: A
3) T = T1 + T2 = 0,25h + 0,30h A Mir girou ao redor da Terra a uma altura de, aproximadamente, 400
T = 0,55h = 0,55 . 60 min quilômetros. O diâmetro da Terra mede cerca de 12 700km e sua circun-
ferência, cerca de 40 000km.
T = 33min
Estime a distância total que a Mir percorreu durante as 87600 voltas
Resposta: C realizadas enquanto estava em órbita. Adote π = 3
Dê a resposta em km, com notação científica e com dois algarismos
(PISA-MODELO ENEM) – VOO ESPACIAL significativos.
Questões de a . a) 3,1 . 109km b) 3,5 . 109km c) 3,7 . 109km
d) 4,2 . 109km e) 3,5 . 1010km
A estação espacial Mir permaneceu em órbita por 15 anos e deu cerca Resolução
de 87 600 voltas em torno da Terra durante o tempo em que esteve no R = RT + h = 6 350km + 400km = 6 750km
espaço.
C = 2πR = 6 . 6 750km = 40500km
A permanência mais longa de um astronauta na Mir foi de, aproximada-
mente, 680 dias. s = n C = 87 600 . 40 500km
138 FÍSICA
C1_1a_Fis_Alelex_2020 27/03/2019 15:14 Página 139
s = 3 548 .105km propagação do som na água do mar é 1,4 . 103m/s, a profundidade local
s = 3 548 .106km do leito é, aproximadamente:
a) 260m b) 420m c) 840m
s = 3,5 . 109km d) 1 260m e) 1 680m
Resolução
Resposta: B
1) O intervalo de tempo dado (1,2s) é o tempo gasto pelo abalo para
(VUNESP-MODELO ENEM) – Conhecida pelo nome de seu ideali- ir até o fundo do mar e voltar.
zador, a sonda de Behm determinava com precisão a profundidade do Portanto, o tempo gasto para percorrer a profundidade d do ocea-
no é apenas a metade, 0,60s.
leito oceânico. Consistia em um cartucho explosivo que era detonado
na água, em um dos lados do casco do navio. O abalo produzido, 2) s = Vt (MU)
propagando-se na água, atingia o leito do mar e refletia-se para a d = 1,4 . 103 . 0,60(m)
superfície, onde, do outro lado da embarcação, um microfone protegido
do som inicial pelo casco do navio recolhia o eco proveniente do fundo. d = 8,4 . 102m
Um navio em águas oceânicas, após detonar uma sonda, registra o eco
Resposta: C
1,2s após a detonação. Sabendo-se que o módulo da velocidade de
(FATEC-SP-MODELO ENEM) – Esportes de aventura têm Um automóvel desloca-se em uma estrada com movi-
cada vez mais se popularizado e profissionais desse ramo, ao mento uniforme. No instante inicial (t0 = 0), o automóvel passa
mesmo tempo em que atuam como guias turísticos, fazem pelo km 20 e duas horas depois passa pelo km 160.
um trabalho de conscientização ambiental. Um desses a) Determine a velocidade escalar do automóvel.
esportes é o rafting, que consiste basicamente em um grupo b) Determine a função que relaciona a posição do automóvel com
de pessoas descer uma corredeira dentro de um bote inflável. o tempo. Adote para origem dos espaços o marco km 30.
Certa vez, a guia Camile, treinando para um rali de aventura,
pediu ao seu amigo Matteo que medisse a velocidade escalar RESOLUÇÃO:
média do bote utilizado por ela em um certo trecho do rio. s 140 (km)
Matteo, como bom estudante de Física, observou que a tra- a) V = –––– = ––––––––––– ⇒ V = 70km/h
t 2 (h)
jetória do bote era paralela às margens, e que sua velocidade
escalar de descida em relação às margens era de 8,0m/s.
b) s = – 10 + 70t (s em km, t em h)
Supondo-se que essa situação não sofresse alteração e consi-
derando-se a velocidade escalar constante em todo o trecho
do rali com extensão de 36,0km, Camile e seu grupo percor-
reriam, descendo o rio, o trajeto em, aproximadamente,
a) 1h 15 min b) 2h 25 min c) 4h 25 min
d) 5h 45 min e) 6h 55 min
s em km
Respostas:a) V = 70km/h t em h
b) s = –10 + 70t
RESOLUÇÃO:
s = V t (MU)
T = 1h + 0,25h
T = 1h + 15 min
Resposta: A
FÍSICA 139
C1_1a_Fis_Alelex_2020 27/03/2019 15:14 Página 140
P Deserto
T’ = –––– h ⇒ T’ = –– h = 50min d d 1 1
30 6 ΔT = ––– – ––– = d ––– – –––
V1 V2 V1 V 2
15 km 25 km
3) ΔT = T’ – T
V2 – V1
ΔT = 50 min – 54 min ΔT = d –––––––
V 1 . V2
Estrada ΔT = – 4min
A H
Usando-se os valores dados:
Resposta: C
Estando em P, o veículo de resgate deve 90 – 70
ΔT = 22,5 . –––––––
escolher uma, dentre duas opções de percur- 70 . 90 h
so, para chegar ao hospital no menor tempo. (UNESP-MODELO ENEM) – O limite
máximo de velocidade para veículos leves na 20
As opções são: ΔT = 22,5 . ––––– . 60min 4,28min
l. rumar pelo menor caminho até a estrada e pista expressa da Av. das Nações Unidas, em 6300
depois seguir por ela até H; São Paulo, foi recentemente ampliado de ΔT = 4min + 0,28 . 60s
ll. rumar diretamente pelo menor caminho 70km/h para 90km/h. O trecho dessa avenida
entre P e H. conhecido como Marginal Pinheiros possui ΔT 4min + 17 segundos
Comparando-se as duas opções de percurso, é extensão de 22,5km. Comparando-se os limi-
correto afirmar que tes antigo e novo de velocidades, a redução Resposta: E
a) I economizará 2 minutos em relação a ll. máxima de tempo que um motorista de veículo
b) l economizará 4 minutos em relação a II. leve poderá conseguir ao percorrer toda a ex- (UFT-MODELO ENEM) – Em uma tem-
c) ll economizará 4 minuto em relação a l. tensão da Marginal Pinheiros pela pista expres- pestade, o som da descarga atmosférica é
d) l economizará 3 minutos em relação a ll. sa, nas velocidades máximas permitidas, será observado depois de seu respectivo clarão, que
e) lI economizará 3 minutos em relação a l. de, aproximadamente, acontece quase que instantaneamente. Foi
Resolução a) 1 minuto e 7 segundos. observado inicialmente que havia um tempo
b) 4 minutos e 33 segundos. médio de 7s de atraso entre os clarões e seus
1) Trajeto PAH
c) 3 minutos e 45 segundos. respectivos sons. Após 1 minuto, o tempo mé-
De P para A:
d) 3 minutos e 33 segundos. dio de atraso passou a ser de 13s. Consideran-
s 15 e) 4 minutos e 17 segundos. do-se que o módulo da velocidade de propa-
VD = ––– ⇔ 30 = –––– ⇒ T1 = 0,5h
t T1 Resolução gação do som na atmosfera é de aproxima-
1) Com velocidade escalar V1 = 70km/h damente 340m/s, podemos afirmar:
140 FÍSICA
C1_1a_Fis_Alelex_2020 27/03/2019 15:14 Página 141
a) A tempestade está-se aproximando do (MODELO ENEM) –“A Ecografia é um mé- A distância D entre os dois órgãos é calculada
observador com uma velocidade de módulo todo utilizado na Medicina para a determinação pela relação:
22m/s. de detalhes no interior do corpo humano, em
b) A tempestade está parada em relação ao V2 . (Δt2 + Δt1)
particular a determinação de distâncias entre a) D = –––––––––––––
observador. órgãos do corpo humano. 2
c) A tempestade está-se afastando do obser- Um aparelho emissor de ultrassons de
vador com uma velocidade de módulo V1 + V2
frequências da ordem de 30MHz é colocado b) D = . (Δt2 – Δt1)
22m/s. –––––––
em contato com a superfície da pele. 2
d) A tempestade está-se afastando do obser- O ultrassom emitido é refletido nas superfícies
vador com uma velocidade de módulo 34m/s. que separam um órgão do outro e é captado de V1 – V2
Resolução c) D = ––––––– . (Δt2 – Δt1)
volta no aparelho, que mede o intervalo de
1) Distância inicial do local do raio ao observa- 2
tempo t entre a emissão do ultrassom e a
dor: d1 = Vsom . T1 recepção de seu eco.” V2 . (Δt2 – Δt1)
d) D = –––––––––––––
2) Distância final do local do raio ao observa-
2
dor: d2 = Vsom . T2
3) Velocidade com que a tempestade se afasta V1 . (Δt2 – Δt1)
e) D = –––––––––––––
do observador: 2
d d2 – d1
V = ––– = ––––––– Resolução
t t
No tecido (2):
Vsom (T2 – T1)
V= –––––––––––––– Dados: 2D
t V2 = ––––––––
Δt1 = intervalo de tempo para o eco do órgão 1. Δt2 – Δt1
V=
340 . (13 – 7)
(m/s) Δt2 = intervalo de tempo para o eco do órgão 2.
–––––––––––––
60 V1 = módulo da velocidade do ultrassom no V2 . (Δt2 – Δt1)
tecido 1. D = ––––––––––––––
V = 34m/s 2
V2 = módulo da velocidade do ultrassom no
Resposta: D tecido 2. Resposta: D
RESOLUÇÃO:
a) sA = 1,0 + 2,0 t (SI)
sB = – 1,0 – 1,0 t (SI)
b) Em t = 10,0s:
FÍSICA 141
C1_1a_Fis_Alelex_2020 27/03/2019 15:14 Página 142
80 ⇒
80 = ––––– t1 = 1,0h
t1
S2
V2 = –––––
t2
60 ⇒
120 = ––––– t2 = 0,50h
t2
RESOLUÇÃO:
– Uma empresa de transporte precisa efetuar s = Vt
a entrega de uma encomenda o mais breve d = 340 . 5,0m
possível. Para tanto, a equipe de logística anali-
d = 1700m
sa o trajeto desde a empresa até o local da entrega. Ela verifica
que o trajeto apresenta dois trechos de distâncias diferentes e Resposta: C
velocidades máximas permitidas diferentes. No primeiro
trecho, a velocidade máxima permitida é de 80km/h e a distân-
cia a ser percorrida é de 80km. No segundo trecho, cujo com-
primento vale 60km, a velocidade máxima permitida é
120km/h.
Supondo-se que as condições de trânsito sejam favoráveis pa-
ra que o veículo da empresa ande continuamente na veloci-
dade máxima permitida, qual será o tempo necessário, em ho-
ras, para a realização da entrega?
a) 0,7 b) 1,4 c) 1,5 d) 2,0 e) 3,0
142 FÍSICA
C1_1a_Fis_Alelex_2020 27/03/2019 15:14 Página 143
Um trem possui 12 vagões de 10m de com- d) O tempo gasto pelos trens para atravessar a A velocidade de S, em relação ao solo, tem
primento cada um e uma locomotiva de 15m de ponte é de 15s. módulo
comprimento. Sua velocidade escalar é cons- e) O comprimento da ponte é de 200m e o H
a) variável. b) igual a ——— V.
tante e igual a 45m/s. Determine em quanto tempo gasto pelos trens para atravessá-la é H–h
tempo o trem ultrapassa completamente de 35s.
H d) igual a V.
a) um poste ao lado da ferrovia; Resolução c) igual a — V.
h
b) a plataforma de 90m de comprimento de
uma estação ferroviária. (H – h)
e) igual a ——— .
Resolução H
LTREM = 12 . 10 + 15 (m) ⇒ LTREM = 135m
Resolução
a) Para ultrapassar um poste:
sTREM = LTREM + Lposte
O trem começa a atravessar a ponte quando
Como Lposte LTREM sua dianteira está no início da ponte e termina
sTREM LTREM = 135m de atravessá-la quando sua traseira está no final
da ponte.
sTREM 135 A distância total percorrida pelo trem na traves-
t = ––––––– ––––– (s) sia da ponte é a soma de seu comprimento
V 45
com o da ponte. Tomando-se o ponto A como origem dos espa-
ços e orientando-se a trajetória de A para S, te-
t 3,0s s LT + LP L T + LP
VT = ––– = –––––––– ⇒ t = –––––––– mos:
t t VT
b) sTREM = LTREM + Lplataforma = 225m —–
AB = espaço no movimento da pessoa: s P
De acordo com o enunciado temos: tA = tB
sTREM 225 —–
t = ––––––– = ––––– (s) LA + LP L B + LP AS = espaço no movimento da sombra da
V 45 –––––––– = ––––––––
VA VB cabeça: sS
t = 5,0s
150 + LP 500 + LP Da semelhança dos triângulos ALS e BCS,
–––––––– = –––––––– vem:
10 20
(UFSC-MODELO ENEM) – Um trem A, de —–
LA
—–
AS
300 + 2LP = 500 + LP ––––
150m de comprimento, deslocando-se de Sul —– = ––––
—–
para Norte, começa a atravessar uma ponte CB BS
150 + 200
férrea de pista dupla com trilhos retilíneos, no LP = 200m e t = –––––––––– (s)
10 ––– ––– –––
mesmo instante em que outro trem, B, de 500m Porém : LA = H; CB = h; AS = sS;
de comprimento, que se desloca de Norte para t = 35s
–––
Sul, inicia a travessia da mesma ponte. BS = sS – sP
O maquinista do trem A observa que seu trem Resposta: E
se desloca com velocidade constante de mó- H sS
Portanto : —– = —–——
dulo 36km/h, enquanto o maquinista do trem B h sS – sP
verifica que seu trem está com velocidade (MODELO ENEM) – Em uma rua escura,
H (sS – sP) = h sS
constante de módulo 72km/h, ambas as veloci- está acesa uma única lâmpada L a uma altura H
dades medidas em relação ao solo. Um obser- do solo horizontal. H sS – Hsp = hsS
vador, situado em uma das extremidades da Uma pessoa de altura h caminha em trajetória
ponte, observa que os trens completam a tra- retilínea com velocidade constante de módulo sS (H – h) = HsP
vessia da ponte no mesmo intervalo de tempo. V, em relação ao solo. H
sS = —––– sP
Assinale a proposição correta. Seja S a sombra de sua cabeça projetada no solo. H–h
a) Como o trem B tem uma velocidade, em
Dividindo-se os dois membros pelo intervalo de
módulo, igual ao dobro da velocidade do
tempo t, vem:
trem A, é impossível que gastem o mesmo
tempo para atravessar a ponte. H
Vs = —––— V
b) Não podemos calcular o comprimento da H–h
ponte, pois não foi dado o tempo gasto
pelos trens para atravessá-la. Resposta: B
c) O comprimento da ponte é de 125m.
FÍSICA 143
C1_1a_Fis_Alelex_2020 27/03/2019 15:14 Página 144
s LN + LC
V = ––– = –––––––––
t t
(VUNESP-MODELO ENEM) – Uma estrada de ferro conta
120 + 300 com um par de vias para que dois trens possam percorrer, ao
6,0 = –––––––––
t mesmo tempo e em sentidos contrários, um trecho entre duas
cidades. O único local em que essas duas pistas se unem
420 mede 50 m de comprimento e corresponde à travessia de uma
t = –––– (s) ⇒ t = 70s
6,0 ponte. Movendo-se com velocidade constante de módulo
16m/s, um trem de 110m de comprimento está na iminência
Resposta: E de passar pela ponte. Um segundo trem, que se move na outra
via com velocidade constante de módulo 10m/s, aproxima-se
da ponte pelo lado oposto ao do primeiro. A distância mínima
entre a máquina do segundo trem e o ponto em que ele entrará
na ponte, que evita que os trens se choquem, é, em metros:
a) 260 b) 240 c) 200 d) 120 e) 100
RESOLUÇÃO:
2) Cálculo de d.
s = V t (MU)
d = 10 . 10 (m)
d = 100 m
Resposta: E
Se a velocidade do transporte do lingote é constante e de
módulo 2m/s, considerando-se que o conjunto de laminadores
tem comprimento de 15 m, o tempo gasto para a realização da
primeira prensagem, em segundos, é
a) 5 b) 10 c) 15 d) 20 e) 50
144 FÍSICA
C1_1a_Fis_Alelex_2020 27/03/2019 15:14 Página 145
Um automóvel de 5,0m de comprimento está em movi- (AFA-MODELO ENEM) – Em uma das cenas de deter-
mento uniforme com velocidade escalar de 54,0km/h. A circun- minado filme, um vilão dispara um tiro de pistola contra o herói,
ferência externa do pneu do automóvel tem raio de 50cm. que, habilidosamente, desvia do projétil. Sabendo-se que a
Adotando-se π 3, pedem-se: distância entre a arma e o herói é de 34,0m e que o projétil sai
a) o intervalo de tempo para que o carro atravesse com- da arma com uma velocidade de módulo 330m/s, o tempo
pletamente um túnel de 40,0m de comprimento; para que o herói pense e execute o movimento de esquiva do
b) o número de voltas dadas pelo pneu do carro durante essa projétil, será, em milésimos de segundo, mais próximo de:
travessia. a) 1,0 b) 2,0 c) 3,0 d) 4,0 e) 5,0
RESOLUÇÃO:
b) L = 2πR L = 2 . 3 . 0,50(m) L = 3,0m
d = VS T1 ⇒ VP T2
s 45,0 (m)
N = ––– = –––––––– ⇒ N = 15 voltas d d
L 3,0 (m) T1 = ––––– e T2 = –––––
VP VP
d d d(VS – VP)
T = T2 – T1 = ––––– – ––––– = –––––––––––
VP VS VP VS
(340 – 330)
T = 34,0 ––––––––––– (s)
340 . 330
1 1000
T = –––– s = ––––– (ms)
330 330
T = 3,1ms
Resposta: C
FÍSICA 145
C1_1a_Fis_Alelex_2020 27/03/2019 15:14 Página 146
A distância que separa dois automóveis, Desde sempre que os textos de matemática
incluem problemas para os leitores resolverem.
num dado instante (t0), é 50km. Ambos per- Imagine que existisse uma quarta pessoa,
correm a mesma estrada retilínea, no mesmo O problema seguinte é adaptado de um livro de
D, que partisse do mesmo ponto, ao mesmo
sentido com movimentos uniformes. O carro matemática de um autor chinês do século V. O
tempo, caminhando por dia sempre a mesma
da frente tem velocidade escalar de 60km/h e o li é uma antiga unidade de medida de com-
distância, mas em sentido contrário. D
de trás, 70km/h. primento chinesa. Cada li equivalia a, aproxima-
encontraria C ao fim de dois dias.
a) Determine após quanto tempo o de trás damente, 500 metros.
A velocidade escalar de D, medida em li por dia,
alcançará o da frente. seria de:
b) Quantos quilômetros deverá andar o de trás a) 150 b) 90 c) 60
até alcançar o da frente? Uma estrada circular à volta de uma d) 40 e) 30
Resolução montanha tem 300 li de comprimento. Três
Resolução
a) pessoas, A, B e C, percorrem a estrada. A
Para o encontro, devemos ter
pessoa A caminha 150 li por dia, a pessoa B,
sD
+
sC
= C
120 li por dia e a pessoa C, 90 li por dia. Se
partirem todas do mesmo ponto, ao mesmo
tempo, e caminharem no mesmo sentido, ao VD t + VC t = C
Adotando-se como origem dos espaços a
posição do corpo A no instante t0: fim de quantos dias voltarão a encontrar-se no
C
ponto de partida pela primeira vez? VD + VC = –––
SA = S0 + VAt ⇒ SA = 70t (S em km; t
a) 5d b) 8d c) 10d
t em h) d) 12d e) 15d 300
VD + 90 = ––––
Resolução 2
SB = S0 + VBt ⇒ SB = 50 + 60t (S em km;
t em h) C
V = –– VD = 60li/d
No encontro: SA = SB T
70tE = 50 + 60 . tE ⇒ 10tE = 50 Resposta: C
tE = 5,0h 300
150 = –––– ⇒ TA = 2d
b) sA = VA tE TA
sA = 70 . 5,0 (km) As pessoas B e D, partindo juntas de uma
300
120 = –––– ⇒ TB = 2,5d mesma posição X, em sentidos opostos, com
TB
sA = 350km as velocidades anteriormente citadas, voltarão
a se encontrar na mesma posição X após:
300 10d
(PISA-MODELO ENEM) – Texto para as ques- 90 = –––– ⇒ TC = –––– a) 2d b) 3d c) 5d
TC
tões de a .
3 d) 6d e) 8d
Resolução
À VOLTA DA MONTANHA Para que as três pessoas se encontrem no
s 300
ponto de partida, o intervalo de tempo deve ser VD = ––– ⇒ 60 = –––– ⇒ TD = 5d
t TD
múltiplo dos três períodos.
TE = mmc (TB e TD) = mmc (2,5d; 5d) = 5d
Isto ocorre para t = 10d
Resposta: C
146 FÍSICA
C1_1a_Fis_Alelex_2020 27/03/2019 15:14 Página 147
(MODELO ENEM) – Duas formigas se movem em linha (UNIVESP-MODELO ENEM) – As tabelas indicam as posi-
reta e com velocidades constantes ao longo de uma régua ções de dois veículos, A e B, sobre a mesma estrada retilínea,
centimetrada. Na figura estão indicadas as velocidades nos instantes 0 e 1,0h.
escalares das formigas e as posições que ocupavam num certo
Veículo A Veículo B
instante. Determine a posição do encontro entre as duas
formigas. t (h) s (km) t (h) s (km)
a) 16cm b) 17cm c) 18cm d) 19cm e) 20cm 0 15 0 495
1,0 90 1,0 420
xA 90 – 15
VA = –––– = ––––––– km/h = 75km/h
2) t = tE = 2,0s ⇔ s1 = sE t 1,0
sE = 10 + 5,0 . 2,0 (cm) ⇒ sE = 20 cm
xB 420 – 495
VB = –––– = –––––––––– km/h = –75km/h
Resposta: E t 1,0
s em km
t em h
sA = 15 + 75t e sB = 495 – 75t
3) Instante de encontro:
sA = sB ⇒ 15 + 75tE = 495 – 75tE
tE = 3,0h + 12 min
Resposta: B
FÍSICA 147
C1_1a_Fis_Alelex_2020 27/03/2019 15:14 Página 148
(FUVEST-MODELO ENEM) – Marta e Pedro combinaram (MACKENZIE-SP-MODELO ENEM) – O sr. José sai de sua
encontrar-se em um certo ponto de uma autoestrada plana, casa caminhando com velocidade escalar constante de
para seguirem viagem juntos. Marta, ao passar pelo marco zero 3,6km/h, dirigindo-se para o supermercado que está a 1,5km.
da estrada, constatou que, mantendo uma velocidade escalar Seu filho Fernão, 5 minutos após, corre ao encontro do pai,
constante de 80km/h, chegaria na hora certa ao ponto de levando a carteira que ele havia esquecido. Sabendo-se que o
encontro combinado. No entanto, quando ela já estava no rapaz encontra o pai no instante em que este chega ao
marco do quilômetro 10, ficou sabendo que Pedro tinha se supermercado, podemos afirmar que a velocidade escalar
atrasado e, só então, estava passando pelo marco zero, média de Fernão foi igual a:
pretendendo continuar sua viagem a uma velocidade escalar a) 5,4km/h b) 5,0km/h c) 4,5km/h
constante de 100km/h. Mantendo essas velocidades, seria d) 4,0km/h e) 3,8km/h
previsível que os dois amigos se encontrassem próximos a um
marco da estrada com indicação de: RESOLUÇÃO:
a) km b) km c) km d) km e) km 1) Tempo gasto pelo sr. José:
20 30 40 50 60 s = V t (MU)
RESOLUÇÃO: 3,6
1 500 = –––– t1 ⇒ t1 = 1 500s
sMarta = 10 + 80t t em h 3,6
sPedro = 100t s em km
2) Tempo gasto pelo filho:
Para o encontro:
t2 = t1 – 300s
sMarta = sPedro
10 + 80tE = 100tE t2 = 1 500s – 300s ⇒ t2 = 1 200s
20tE = 10
3) Velocidade escalar média do filho:
tE = 0,50h
s
Quando t = tE = 0,50h: Vm = –––
t
sPedro = sE
sE = 100 . 0,50 (km) 1 500m m
Vm = ––––––– = 1,25 –––
1 200s s
sE = 50km
Resposta: D
km
Vm = 1,25 . 3,6 ––– = 4,5km/h
h
Resposta: C
148 FÍSICA
C1_1a_Fis_Alelex_2020 27/03/2019 15:14 Página 149
O gráfico a seguir representa o espaço (s) tro de uma proteção, como a da fotografia, para Em seguida, o cachorro descreve uma trajetória
de um atleta em função do tempo de trajeto (t). evitar o contato com o vento. As 6 velas quei- circular em torno do poste com o fio esticado
mavam sucessivamente e, quando a última se em seu comprimento máximo e sem enrolar no
apagava, tinham passado as 24 horas do dia. poste.
Verificou que uma vela ardia 2,5cm em 20 mi- Depois de um certo tempo, já muito cansado, o
nutos, de um modo uniforme. cão se dirige lentamente rumo ao poste, com
O gráfico que melhor representa a altura h de velocidade constante, em linha reta, parando
cada vela em função do tempo t em que a vela junto ao poste.
queima é mais bem traduzido por: Despreze o intervalo de tempo gasto pelo cão
Assinale a opção correta:
para acelerar e para frear.
a) A trajetória descrita pelo atleta é retilínea;
b) A velocidade escalar do atleta é crescente;
c) O atleta partiu da origem dos espaços;
d) A velocidade escalar do atleta, no instante
t = 5s, vale 2m/s;
e) A distância percorrida pelo atleta, no inter-
valo de 0 a 10s, vale 30m.
Resolução
a) Falsa, pois com os dados fornecidos a
trajetória está indeterminada.
b) Falsa. Sendo o movimento uniforme (diagra- Assinale a opção que representa como a dis-
ma s x t é constituído de uma reta inclinada), tância d entre o cão e o poste varia com o tem-
a velocidade escalar é constante. po t:
c) Falsa. A posição inicial do atleta é tal que
s0 = 10m.
d) Verdadeira.
s 30 – 10
V = ––– = –––––– (m/s) V = 2m/s
t 10 – 0
24h Resolução
(PISA-MODELO ENEM) Cada vela queima em –––– = 4h.
6 1) Inicialmente, o cão se afasta do poste com
MEDINDO O TEMPO COM VELAS velocidade constante (movimento unifor-
A velocidade com que a vela queima vale:
me). A distância d cresce com o tempo t e
2,5cm 2,5cm
V = ––––––– = ––––––– = 7,5cm/h o gráfico da função d = f(t) é um segmento
20 min 1
–– h de reta crescente a partir da origem. O
3 ângulo α é função crescente da velocidade
Como a vela queima em 4h, sua altura inicial H0 do cão.
é dada por:
2) Quando o cão descreve uma trajetória
cm circular em torno do poste, a distância d
H0 = V t = 7,5 ––– . 4h = 30cm
h permanece constante e o gráfico da fun-
ção d = f(t) será um segmento de reta
Resposta: C
paralela ao eixo dos tempos.
(MODELO ENEM) – Eduardo foi com seu 3) Quando o cão volta a se aproximar do
cachorro ao supermercado. O cachorro tem poste com velocidade constante, a função
uma coleira com uma guia com um extenso fio. d = f(t) passa a ser um segmento de reta
Tanto quanto se sabe, no século IX, o rei de Na impossibilidade de entrar no supermercado com d decrescente e, como o ângulo é
Inglaterra, Alfred, o Grande, inventou um pro- com seu cachorro, Eduardo amarra a extremi- função crescente da velocidade do cão e
cesso de medir o tempo com velas. Utilizou 6 dade do fio em um poste e vai fazer compras. este está cansado, sua velocidade é me-
velas cilíndricas, todas com mesmo diâmetro e O cachorro, inicialmente parado junto ao poste, nor e resulta α.
mesma altura, e graduou cada uma delas ao corre com velocidade constante, em linha reta,
longo da sua altura, colocando marcas de afastando-se do poste até o fio ficar comple- Resposta: D
2,5cm em 2,5cm. As velas eram colocadas den- tamente esticado.
FÍSICA 149
C1_1a_Fis_Alelex_2020 27/03/2019 15:14 Página 150
– O gráfico abaixo modela a distância percor- (UNESP-MODELO ENEM) – Os dois primeiros colocados
rida, em km, por uma pessoa em certo período de uma prova de 100m rasos de um campeonato de atletismo
de tempo. A escala de tempo a ser adotada foram, respectivamente, os corredores A e B. O gráfico repre-
para o eixo das abscissas depende da maneira como essa senta as velocidades escalares desses dois corredores em
pessoa se desloca. função do tempo, desde o instante da largada (t = 0) até os
instantes em que eles cruzaram a linha de chegada.
d = VB Δt = 10 . 2 (m) ⇒ d = 20m
Resposta: D
150 FÍSICA
C1_1a_Fis_Alelex_2020 27/03/2019 15:14 Página 151
RESOLUÇÃO:
a) Falsa. No intervalo de 0 a 10,0s o espaço é constante e a
pessoa está em repouso.
b) Falsa. Entre 10,0s e 30,0s, temos:
x 20,0m
V1 = ––– = ––––––– = 1,0m/s
t 20,0s
A pessoa está caminhando para a frente (movimento progres-
sivo)
Entre 30,0s e 40,0s, temos:
x –40,0m
V2 = ––– = ––––––– = –4,0m/s
t 10,0s
c) Falsa.
V1
= 1,0m/s e
V2
= 4,0m/s
d) Verdadeira.
x 0 – 20,0
e) Falsa. Vm = ––– = ––––––– (m/s)
t 40,0
Vm = –0,50m/s
FÍSICA 151
C1_1a_Fis_Alelex_2020 27/03/2019 15:14 Página 152
152 FÍSICA
C1_1a_Fis_Alelex_2020 27/03/2019 15:14 Página 153
(VUNESP) – O movimento de uma partícula efetua-se ao (FUVEST-MODELO ENEM) – O gráfico ilustra a posição s,
longo do eixo x. Num gráfico (x,t) desse movimento, podemos em função do tempo t, de uma pessoa caminhando em linha
localizar os pontos P0(25;0), P1(20;1), P2(15;2), P3(10;3) e reta durante 400 segundos. Assinale a alternativa correta.
P4(5;4), com x em metros e t em segundos.
b) Falsa.
c) Verdadeira.
d =
sida
+
svolta
s 80 – 100
d) d =
S
=
V
.t ⇒ d = 5 . 5 (m) ⇒ d = 25m V2 = ––– = ––––––––– (m/s) ⇒ v2 = –0,20m/s
t 400 – 300
Assim, sendo
v1
v2
, concluímos que a afirmação é falsa.
Resposta: C
FÍSICA 153
C1_1a_Fis_Alelex_2020 27/03/2019 15:14 Página 154
(CESGRANRIO-MODELO ENEM) – Hoje de manhã, Ana Três móveis, A, B e C, movem-se de acordo com o gráfico
saiu de casa para ir à escola. Fez uma parte desse percurso abaixo que representa suas posições em função do tempo ao
andando e outra correndo. A distância percorrida por Ana, em percorrerem uma mesma trajetória retilínea.
função do tempo decorrido, está mostrada no gráfico abaixo.
Observando-se o gráfico, pode-se afirmar que Ana De acordo com a situação apresentada, a afirmativa correta é:
a) percorreu metade da distância andando e outra metade a) O móvel B tem a menor velocidade escalar.
correndo. b) O móvel C tem maior deslocamento que o móvel A, nos
b) percorreu maior distância andando do que correndo. 8,0s representados.
c) levou mais tempo correndo do que andando. c) O móvel A possui maior velocidade escalar que o móvel C.
d) fez a parte inicial do percurso correndo e a seguinte, an- d) No instante 4,5 segundos a distância entre A e C é de 25m.
dando. e) No instante 5,0s, o móvel A se encontra na posição 45m.
e) fez a primeira parte do percurso andando e a seguinte, cor-
rendo. RESOLUÇÃO:
1) Cálculo das velocidades escalares:
s
RESOLUÇÃO: V = –––
t
60 – 20
VA = –––––– (m/s) = 5,0m/s
8,0
60 – 0
VB = –––––– (m/s) = 7,5m/s
8,0
40 – 0
VC = –––––– (m/s) = 5,0m/s
8,0
De 0 a T1 Ana correu e de T1 a T2 Ana andou, pois > e a tangen- a) Falsa: VB > VA = VC
te do ângulo mede a velocidade escalar. b) Falsa: VA = VC ⇒ sA = sC = 40m
Como d1 > d2 – d1, a distância percorrida correndo é maior do que c) Falsa: VA = VC
andando. d) Falsa: Como VA = VC, a distância entre A e C se mantém
Como T1 < T2 – T1, Ana gastou mais tempo andando do que constante e vale 20m (distância inicial)
correndo.
e) Verdadeira: s = s0 + Vt
Resposta: D
sA = 20 + 5,0 . 5,0(m) = 45m
Resposta: E
154 FÍSICA
C1_1a_Fis_Alelex_2020 27/03/2019 15:14 Página 155
RESOLUÇÃO:
a) Falsa.
x
V = –––
t
6,0km
VA = –––––– = 6,0km/h
1,0h
–6,0km
VB = –––––– = –3,0km/h
2,0h
VA
>
VB
Resposta: C
FÍSICA 155