5.
Um motorista
que atende a uma chamada de celular é
levado à
desatenção, aumentando a possibilidade de
acidentes
ocorrerem em razão do aumento de seu tempo
de reação.
Considere dois motoristas, o primeiro atento e
o segundo
utilizando o celular enquanto dirige. Eles
aceleram
seus carros inicialmente a 1,00 m/s2. Em resposta
a uma
emergência, freiam com uma desaceleração igual
a 5,00 m/s2.
O motorista atento aciona o freio à velocidade
de 14,0 m/s,
enquanto o desatento, em situação análoga,
leva 1,00
segundo a mais para iniciar a frenagem.
Que
distância o motorista desatento percorre a mais do
que o
motorista atento, até a parada total dos carros?
a) 2,90m b)
14,0m c) 14,5m
d) 15,0m e)
17,4m
Resolução;
Os carros
realizam MUV acelerado durante a
aceleração inicial e
retardado na
frenagem
O motorista desatento
leva 1,00s a mais para iniciar a frenagem.
Ele percorre
a mais a distância s dada por:
s= s0 +v0.t
+ ∝.t2/2
=> s = 0 + 14,0.1,00 + 1,00.(1,00)2/2=>s= 14,5 m
O motorista atento aciona o freio à velocidade de 14,0 m/s,
enquanto o
motorista desatento aciona o freio a uma velocidade
v dada por: v = vo + ∝t => v=14,0 +1,00.1,00 => v= 15,0 m/s.
Distâncias percorridas
na frenagem.
Motorista atento:
v2=
(v0)2 +2
Motorista
desatento
v2=
(v0)2 +2 ∝ . ΔsD
=>0= (15,0)2+2.(-5,00). ΔsB
=>
O motorista
desatento percorre a distância D a mais do
que o
motorista atento, até a parada total dos carros:
D=14,5 +22,5
-19,6 => D =17,4 m
Resposta: e
6.
Resolução:
Vamos aplicar a conservação da energia
mecânica
considerando
o referencial a linha tracejada indicada
na figura. No início o disco tem energia
potencial
gravitacional:
E pot = mg.2h/3. Na posição final
a energia potencial
é nula e como velocidade linear
do centro de
massa do disco é desprezível, em relação
à velocidade angular, concluímos que a energia
cinética de
translação é nula em comparação com a energia
cinética de
rotação.
Enfim, toda
energia potencial inicial do disco se transforma
em energia cinética
de rotação:
m.g.2h/3 = E
Cin. de rotação
Sendo m= 30g = 30.10-3kg, g=10ms-2 e h = 410mm= 0,410m, vem:
E Cin.
de rotação = 30.10-3.10 .2.0,410/3
E Cin.
de rotação = 8,20.10-2J
Resposta: b
7.
Em qualquer
obra de construção civil é fundamental a
utilização
de equipamentos de proteção individual, tal
como
capacetes. Por exemplo, a queda livre de um tijolo
de massa
2,5kg de uma altura de 5m, cujo impacto contra
um capacete
pode durar até 0,5s, resulta em uma força
impulsiva
média maior do que o peso do tijolo. Suponha
que a
aceleração gravitacional seja 10 m s–2 e que o efeito
de
resistência do ar seja desprezível. A força impulsiva
média gerada
por esse impacto equivale ao peso de
quantos
tijolos iguais?
a) 2 b) 5 c)
10 d) 20 e) 50
Resolução
Cálculo do
módulo da velocidade de impacto entre
o tijolo e o
capacete pela conservação da energia
mecânica:
Emec
final = Emec inicial => mgh = mv2/2 =>gh
= v2/2 =>
10.5== v2/2
=>v= 10m/s
Teorema do impulso, considerando a velocidade
do tijolo nula,
após à colisão:
Impulso força
resultante= variação da quantidade movimento
Considerando
que a força impulsiva média como sendo a
força
resultante média, temos, em módulo:
Fm.
Fm.0,5
= 2,5.10 => Fm = 50N
Sendo P = mg
= 25N, então: Fm= 2P
Resposta: a
Resolução:
Os
fragmentos do foguete entram na atmosfera terrestre
na direção da cidade do Rio de Janeiro e caem
no Oceano
Atlântico. A
velocidade angular da Terra (que é obviamente
a mesma da
cidade do Rio de Janeiro) e como os fragmentos
atingem o
Oceano Atlântico e não atingem a cidade do
Rio de Janeiro, concluímos que a velocidade angular
do
foguete tem o
mesmo sentido da velocidade de rotação da
Terra, mas com
intensidade maior que a velocidade angular
de rotação
do planeta.
Resposta: b
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