Mecânica - Aula 7 (continuação)

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1:
(Olimpíada Paulista de Física)
Um motorista está viajando de carro em uma estrada, a uma velocidade constante de 90 km/h, quando percebe um cavalo à sua frente e resolve frear, imprimindo uma desaceleração constante de 18 km/h por segundo. calcule:
 
a) a distância mínima de frenagem, em metros;
b) o tempo decorrido entre o instante da frenagem e a parada do carro, em segundos.

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Revisão/Ex 2:
(UFSCAR-SP)
Uma partícula se move em linha reta com aceleração constante. Sabe-se que no intervalo de tempo de 10 s ela passa duas vezes pelo mesmo ponto dessa reta, com velocidade de mesmo módulo, v = 4,0 m/s, em sentidos opostos. A variação de espaço e a distância efetivamente percorrida pela partícula nesse intervalo de tempo são, respectivamente,

a) 0,0 m e 10 m
b) 0,0 m e 20 m
c) 10 m e 5,0 m
d) 10 m e 10 m

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Revisão/Ex 3:
(Cesgranrio-RJ)
Um automóvel, partindo do repouso, leva 5,0 s para percorrer 25 m em movimento uniformemente variado. A velocidade final do automóvel é de:

a) 5,0 m/s
b) 10 m/s
c) 15 m/s
d) 20 m/s
e) 25 m/s

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Revisão/Ex 4:
(FUVEST-SP)
Um carro viaja com velocidade escalar de 90 km/h (ou seja, 25 m/s) num trecho retilíneo de uma rodovia quando, subitamente, o motorista vê um animal parado na pista. Entre o instante em que o motorista avista o animal e aquele em que começa a frear, o carro percorre 15 m. Se o motorista frear o carro à taxa constante de 5,0 m/s², mantendo-o em sua trajetória retilínea, ele só evitará atingir o animal, que permanece imóvel durante todo o tempo, se o tiver percebido a uma distância de, no mínimo,

a) 15 m
b) 31,25 m
c) 52,5 m
d) 77,5 m

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Revisão/Ex 5:
(UF-ES)
Um objeto A encontra-se parado, quando por ele passa um objeto B, com velocidade constante de módulo igual a 8,0 m/s. No instante da ultrapassagem imprime-se ao objeto A uma aceleração constante, na mesma direção e sentido da velocidade de B. Os objetos A e B descrevem uma mesma trajetória retilínea. O módulo da velocidade do objeto A, no instante em que ele alcança o objeto B, vale:

a) 4,0 m/s
b) 8,0 m/s
c) 16 m/s
d) 32 m/s
e) 64 m/s

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v
Desafio:
 
Numa avenida de São Paulo a velocidade máxima permitida passou de 80 km/h para 60 km/h. Um automóvel deslocando-se a 60 km/h observa a certa distância um acidente na pista. Freia o veículo e para exatamente no local do acidente. Se ele estivesse com velocidade de 80 km/h, qual a velocidade com que chegaria no local do acidente? Considere que nas duas situações o automóvel desacelera com a mesma aceleração escalar.

A resolução será publicada na próxima quinta-feira.  

Resolução do desafio anterior:

Um automóvel entra em uma avenida com velocidade de 72 km/h, mantendo-a constante em todo trajeto. Acontece que nesta via a velocidade máxima permitida é de 60 km/h.  Assim que o automóvel passa por um policial, este parte, com sua moto, com aceleração constante de 2,0 m/s², visando alcançar o veículo infrator.

Quanto tempo após partir a moto alcança:

a) o automóvel;
b) a velocidade máxima permitida na via?

Resolução:

a) Adotando-se a origem no local de partida da moto e orientando-se a trajetória no sentido dos movimentos, temos as funções horárias:
 
Moto:

S_M = S₀+v₀.t+α.t²/2 => S_M = t² (SI)
 
Automóvel:

S_A = S₀+v.t => S_A = 20.t (SI)

S_M = S_A => t² = 20.t => t(t-20) = 0 => t = 0 e t = 20 s

b) v = v₀+α.t => 60/3,6 = 2,0.t => t ≅ 8,3 s

Respostas: a) 20 s; b) ≅ 8,3 s