PISM MÓDULO I
QUESTÕES OBJETIVAS
1. PISM O tempo de reação de um condutor ao ver um obstáculo, até acionar os freios, é de aproximadamente 0,7 s. Os freios de um carro popular podem reduzir a sua velocidade a uma razão máxima de 5,0m⁄s a cada segundo. Um motorista conduz um carro popular a uma velocidade constante de 25m⁄s em uma autoestrada. O tempo mínimo decorrido entre o instante em que ele avista uma vaca na estrada (o que o leva a acionar os freios) e o instante em que o carro para, e a distância percorrida durante esse intervalo de tempo são, respectivamente:
a) 5,0 s e 62,5 m.
b) 0,7 s e 17,5 m.
c) 5,7 s e 80,0 m
d) 4,3 s e 45,0 m
e) 5,0 s e 17,5 m.
link para resolução https://youtu.be/CItG8Mfw5Zk
2.PISM No instante t= 0,00 s um motoqueiro passa
por um radar de 40,0 km⁄h, e desenvolve uma velocidade cujo comportamento em
função do tempo é mostrado no gráfico da figura ao lado. A velocidade média do
motoqueiro no intervalo de tempo de 0,00 s a 4,00 s é:
a) 40,0 km⁄h.
b) 45,0 km⁄h.
c) 36,0 km⁄h.
d) 42,0 km⁄h.
e) 54,0 km⁄h.
link para resolução https://youtu.be/c91N3Wx46J0
3. PISM Uma perereca adulta deseja alcançar a outra margem de um córrego poluído, sem cair na água. As duas margens estão no mesmo nível da água. Saltando em uma direção que faz um ângulo de ϴ = 45° acima da horizontal, a perereca consegue permanecer no ar por um tempo de 0,6 s. Desprezando a resistência do ar, considerando g = 10m/s2 e cos 45° = √2 /2, pode-se afirmar que a distância mínima entre as margens do córrego, para que a perereca consiga atravessar sem cair na água, é:
A. 1,8 m.
B. 1,0 m.
C. 1,6 m.
D. 0,6 m.
E. 0,8 m.
link para resolução https://youtu.be/WFPLO8ypApU
4.PISM Um carro de massa total de 100 kg desliza sem atrito sobre os trilhos de uma montanha russa. Ele parte do ponto mais alto dos trilhos, que fica a 15 m do nível do solo, com velocidade de 10m⁄s e desce os trilhos até o chão. Assinale a alternativa CORRETA:
A. a força normal que os trilhos fazem sobre o carro realiza um trabalho positivo de módulo igual a 15000 J sobre ele ao longo do trajeto até o chão.
B. a força gravitacional realiza um trabalho total negativo sobre o carro, de módulo 15000 J, ao longo do
C. deslocamento.
D. a energia cinética do carro é de 15000 J quando este está no nível do solo, em relação aos trilhos.
E. o trabalho realizado pela força normal que os trilhos fazem sobre o carro possui o mesmo módulo do trabalho realizado pela força gravitacional ao longo da trajetória.
F. a força gravitacional realiza um trabalho positivo de módulo 15000 J ao longo do deslocamento do carro.
link para resolução https://youtu.be/3fVxndUPXIk
5.PISM Luiz e Geraldo querem estudar o movimento de
projéteis. Eles fazem um experimento em que dois projéteis, A e B , são
lançados de uma mesma altura e no mesmo instante de tempo. Enquanto o projétil
A é lançado na direção vertical e para cima com velocidade inicial de módulo de
módulo VA = 2,5 m/s,o projétil B é lançado com com velocidade de módulo VB = 5
m/s fazendo um ângulo de 30° com a horizontal. Se desprezarmos a resistência do
ar, podemos afirmar que:
a) o projétil irá chegar na altura máxima antes do projétil
B.
b) a altura máxima alcançada do projétil A é maior que a altura máxima
alcançada pelo projétil B.
c)
o alcance horizontal do projétil do projétil B é de 5V3/2 m. a velocidade do
projétil B
d)
em sua altura máxima possui módulo de 5V3/2 m/s.
e)
em um certo instante de tempo após o lançamento e durante o seu voo, o projétil
A poderá ter uma velocidade maior que a velocidade de B, em módulo.
Link para resolução https://youtu.be/eB6JemLy9hA
6.PISM Um tubarão de massa m1
= 20,0 kg, que nada com uma velocidade constante de módulo v1= 2,2
m/s, subitamente engole um peixe menor de massa m2 = 2,0 kg, que
estava inicialmente em repouso. Considerando que o momento linear do sistema
composto pelos dois peixes é conservado, pode-se afirmar que a energia mecânica
dissipada nessa refeição é:
a) 2,0 J
b) 4,4 J
c) 2,2 J
d) 2,4 J
e) 1,2 J
Link para resolução https://youtu.be/ZfSE4xtWDQE
7.PISM A Figura ao lado mostra um pêndulo simples, na superfície da Terra, composto de uma corda de comprimento l= 60 cm e uma massa m = 0,50 kg em sua extremidade. A corda é inextensível e possui massa desprezível. Ele oscila de modo que atinge a sua altura máxima no ponto A, quando a corda está ao longo da direção horizontal. O valor da tensão: no fio no ponto mais baixo é:
b.
10 N
c.
5,0 N
d.
15 N
e.
1,0 N
link para resolução https://youtu.be/aCPnS-sW3Vo
8. PISM Segundo o livro dos recordes, a maior estrada em linha reta do mundo fica na Arábia Saudita. São 240 km sem curvas nem declives consideráveis, no meio do deserto. O gráfico abaixo mostra a contagem da quilometragem no painel de um carro que se desloca nesta estrada, em função do tempo:
Assinale a alternativa CORRETA:
A velocidade do carro possui maior módulo nos últimos 40 min do trajeto.
a. A velocidade do carro é constante somente no trecho percorrido entre 60 e 80 min.
b. A velocidade média do carro nos 120 min de trajeto é 25 m/s.
c. A velocidade do carro nos últimos 10 min de viagem é aproximadamente 33,3 m/s.
d. A velocidade média do carro nos primeiros 80 min de viagem é 25 m/s.
link para resolução https://youtu.be/vM6AXYc6ASY
9.PISM Dois satélites, A e B, de
massas ma e mb, respectivamente, giram em torno da Terra
em órbitas circulares idênticas. Sabendo que ma é maior que mb,
pode-se afirmar que:
- as acelerações de A e B são
diferentes.
- a velocidade escalar de A é maior que a de B.
- A e B possuem velocidades iguais e
períodos de rotação em torno da Terra iguais.
- a força de atração entre a Terra e cada um dos
satélites tem a mesma intensidade.
- o período de rotação em torno da Terra de
A é maior que o de B.
LINK PARA
RESOLUÇÃO https://youtu.be/BrAlHo8CJ4E
10. PISM Uma bola de borracha, sob a ação exclusiva da gravidade, cai verticalmente, quica no chão duro e sobe. De acordo com essa afirmativa, é CORRETO afirmar que:
(A) haverá conservação da energia cinética,
ainda que a bola não alcance a sua altura original.
(B) no momento em que a bola estiver no
chão, sua energia mecânica é nula.
(C) após o quique no chão duro, a bola
poderá atingir uma altura superior à original, a depender do tipo de material
da bola.
(D) se a massa da bola for igual a 500 g e a
altura em que ela é solta for igual a 15 m, a energia cinética da bola na
iminência de tocar o solo será igual a 75 J.
(E) a energia potencial gravitacional e a
energia cinética da bola serão iguais na iminência de tocar o solo.
link
para resolução https://youtu.be/Nenq8xNuzPk
11. PISM Uma pedra de 3,0 kg, inicialmente em repouso, é solta de uma altura
igual a 5,0 m. Após a queda, a pedra colide com o solo sem quicar e o tempo de
colisão é exatamente 0,2 s. A força média que o chão exerce sobre a pedra na
colisão é igual a
(A) 100 N
(B) 150 N
(C) 200 N
(D) 250 N
(E) 300 N
link para resolução https://youtu.be/zNE55dZK7jo
12. PISM
Dois ciclistas, A e B, estão treinando uma ciclovia retilínea, e o gráfico
abaixo apresenta dados sobre o movimento ambos, no mesmo sentido da ciclovia.
Sabendo que, no instante de tempo t = 0 s, A e B se encontram um ao lado do outro (mesma posição na ciclovia). Assinale a afirmativa CORRETA.
(A)
Os ciclistas A e B deslocam-se em movimento retilíneo uniforme
(B)
A aceleração de A é aA = 0,2 m/s2
(C)
A aceleração de B é aB = 0,4 m/s2
(D)
Em t = 0s, B passa por A com uma velocidade de 4,0 m/s
(E)
O ciclista A alcança B em t = 20 s
link
para resolução https://youtu.be/tSUbKTVc82Y
13. PISM
Um automóvel percorre primeiro trecho de uma rodovia 200 km a 100 km/h e, logo
em seguida, o segundo trecho 70km a 70km/h. De Acordo Com esses dados, a
velocidade média no percurso total é igual a
(A)
70 km/h
(B)
80 km/h
(C)
90 km/h
(D)
100 km/h
(E)
110 km/h
link
para resolução https://youtu.be/YQr2YrlHcAM
14. PISM
Chico levou para casa uma goiaba que ganhou de Rosa e a colocou em cima da
mesa. Considerando a situação de equilíbrio da goiaba e da mesa, assinale a
alternativa CORRETA.
(A) A força normal que a mesa realiza sobre a goiaba é par de ação e reação da força peso da goiaba.
(B) A força normal que a mesa realiza sobre a goiaba atua de cima para baixo e depende da massa da mesa.
(C) A força que a goiaba realiza sobre a mesa é a sua força peso e atua de cima para baixo.
(D) A força que a goiaba realiza sobre a Terra é o par de ação e reação da força peso que atua na goiaba.
(E) A força que a mesa realiza sobre o solo não depende da força peso da goiaba.
link para resolução https://youtu.be/EkyjQ5nMvYw
15. PISM O gráfico mostra a posição S em função do
tempo de um robô na superfície de Marte, ao longo de uma linha reta. Considere
o sistema de coordenadas mostrado no gráfico
Sobre o movimento do robô, assinale a
alternativa CORRETA.
(A) A aceleração do robô é positiva.
(B) A velocidade é nula em t = 2,0 min.
(C) A velocidade inicial do robô é
positiva.
(D) O deslocamento do robô em t = 8,0 min é de
24 m.
(E) O robô desacelera durante o percurso de t =
0 s a t =8,0 s.
link para resolução https://youtu.be/MyqU7YqvCps
16.PISM
Toda vez que Júlia e seus quatro amigos vão de carro para o Rio de Janeiro, ela
prefere dirigir ou ir no banco da frente porque, ao ir no banco de trás, seus
amigos “caem” sem querer em cima dela quando há uma curva na estrada,
empurrando-a para um lado ou para o outro. Considerando as curvas na estrada
como arcos de circunferência e o carro com velocidade de módulo constante,
assinale a alternativa CORRETA em relação ao movimento durante as curvas.
(A) A aceleração do carro é paralela à velocidade.
(B) A velocidade do carro é radial e aponta para fora.
(C) Como o módulo da velocidade é constante, não há aceleração do carro.
(D) O módulo da aceleração do carro é diretamente proporcional à sua velocidade.
(E) Quanto menor o raio da curva na estrada, maior a aceleração do carro.
link para resolução https://youtu.be/w5IJFj0XTyY
17. PISM Ana e Bia fazem uma corrida de
barquinhos de vela. O barco de Ana possui massa duas vezes maior que a do barco
de Bia, mas eles foram construídos de modo que o vento realiza a mesma força de
impulsão sobre as duas velas e, consequentemente, o mesmo trabalho ao longo de
uma distância d. ˆDesprezando as forças de atrito, qual a relação˜ entre as
velocidades dos barcos de Ana (vA) e de Bia (vB) quando eles cruzam a linha de
chegada?
(A) vA = √ 2vB 2
(B) vA = vB 2
(C) vA = √ 2vB
(D) vA = vB
(E) vA = 2vB
Link para resolução https://youtu.be/CvhoBqedYq8
18. PISM Mariele foi ao parquinho, mas não havia nenhuma
outra criança. Chamou então sua mãe para brincar na gangorra. A gangorra é
formada por uma tábua de 4,0 m de comprimento cujo centro é apoiado numa base
triangular. Só o que Mariele possui 20kg e sua mãe,50kg.
Sabendo que Mariele está na extremidade esquerda da tábua, a que distância dela sua mãe deve sentar para que a gangorra fique horizontal?
(A) 0,8m
(B) 1,2m
(C) 1,25m
(D) 2,8m
(E) 3,25m
link para resolução https://youtu.be/zskIW1tcG-E
QUESTÕES DISCURSIVAS
1. Um barqueiro pretende atravessar, transversalmente, o Rio Paraibuna, que possui 8 m de largura, para chegar até a outra margem. Sabendo que a velocidade da correnteza do rio é de 0,3 m/s e que o barqueiro leva 20 s para fazer a travessia, faça o que se pede.
a) Desenhe o diagrama das velocidades, representando as velocidades da correnteza ( Vc ), a velocidade do barco( Vb ), e a velocidade resultante ( Vr ).
b) Em qual posição rio abaixo o barqueiro chega à outra margem, em relação ao ponto oposto ao da partida?
c) Calcule a velocidade do barco em relação ao rio.
link para a resolução https://youtu.be/-6PSQ3wT370
2. É possível manter boa saúde fazendo-se exercícios sem a necessidade de aparelhos
de ginástica complicados. Um exemplo é o uso de uma fita de borracha extensível: a
intensidade do exercício pode ser adaptada variando-se a deformação inicial da fita.
O gráfico ao lado mostra o módulo da força F que uma pessoa deve realizar sobre um
fita para deforma-la de um comprimento ∆x.
A) Qual o trabalho que uma pessoa deve realizar sobre a fita para esticá-la de 40 cm a partir
da posição de equilíbrio (posição em que a fita não está tensionada)?
B) Qual a constante elástica dessa fita?
4. PISM Um pequeno bloco de 2,0 kg é solto do repouso de uma altura de 20 m do solo, realizando assim um movimento de queda livre em que o atrito com o ar pode ser desprezado. Considere g = 10 m/s².
A) Determine o peso do bloco.
B) Calcule o temo que o bloco leva para atingir o solo.
C) Calcule a distância que o bloco percorre durante o último segundo da sua queda.
link para resolução https://youtu.be/-5KSLQIK-rI
5. PISM Um bloco de massa M=1kg é solto, partindo do repouso, do alto de um plano inclinado com altura H=5m, como indica a figura. Não há atrito entre o plano e o bloco. Ao término da descida, o bloco percorre uma distância D na horizontal e há atrito. Neste caso, o coeficiente de atrito cinético entre bloco e piso é dado por Ⲙ=0,5 e a partir daí o piso fica liso novamente, de forma que o atrito pode ser desprezado. Sabendo que o bloco perde 75% de sua energia com dissipação por atrito e que g = 10 m/s². Determine
A) a velocidade do bloco na base da rampa.
B) a velocidade do bloco ao término do trajeto com atrito.
C) a distância D percorrida pelo bloco no piso com atrito.
link para resolução https://youtu.be/fwbAjfd28Y8
6. PISM Caixas de mercadorias, com massa total 40 kg, devem ser
impulsionadas a uma determinada velocidade inicial por um sistema
eletromecânico, deslizando por uma pista horizontal de 6,0 m até pararem bem
próximas da carroceria do caminhão que irá transportá-las. Durante este
movimento, somente a força de atrito entre as caixas e o piso deve ser
considerada. Um operador do sistema verificou em um manual técnico que o
coeficiente de atrito cinético entre a madeira das caixas e o piso da pista é
0,3.
A) Calcule o trabalho realizado pela força de atrito sobre as caixas,
durante seu deslizamento entre o local do impulso inicial e a carroceria do
caminhão.
B) Calcule o valor da velocidade inicial que o operador deve
digitar no computador para que as caixas sejam impulsionadas pelo sistema
eletromecânico e cheguem até o caminhão.
link para resolução https://youtu.be/OCBXA8k6XGY
7. PISM
Um estudante realizou um experimento com uma prancha movida a vela para
deslizar sobre um lago congelado. Considere que o sistema, formado pelo
estudante sobre a prancha, esteja inicialmente em repouso. Subitamente sopra um
vento e a prancha começa a se movimentar. Supondo que não haja atrito entre as
superfícies da prancha e do lago congelado. Passados 5,0 segundos sob a ação do
vento a prancha atinge uma velocidade de 10 m/s. A massa total da prancha com o
estudante é de 250 kg.
A.
Desenhe um diagrama de forças que atuam no sistema (prancha com o
estudante) identificando todas as forças do sistema durante o movimento.
B.
Calcule o módulo da força horizontal constante que o vento exerce
sobre a vela da prancha.
link para resolução https://youtu.be/_jr1Cuywgw8
8. PISM Um bloco efetua um movimento retilíneo e uniforme sobre uma superfície horizontal sem atrito e sua velocidade tem módulo igual a 6,0 m/s e está apontada para a direita. Este bloco colide frontalmente com outro bloco que tem o dobro da sua massa e estava inicialmente parado. Depois da colisão frontal (que ocorre em uma dimensão), o bloco incidente retorna para a esquerda com uma velocidade de módulo igual a 2,0 m/s.
(A) Determine a velocidade do bloco que estava parado após a colisão (calcule seu módulo e especifique se está apontada para a direita ou para a esquerda).
(B) A colisão é elástica, parcialmente inelástica ou totalmente inelástica? Justifique sua resposta.
link para resolução https://youtu.be/RKj8RSWaoWs
9. PISM As chuvas
sobre solos sem cobertura vegetal, como em regiões desmatadas, aceleram o
processo de erosão. Chuvas torrenciais, comuns na mata atlântica
brasileira, são formadas por gotas de massa m = 10⁻⁴
kg provenientes de nuvens com altura média h = 1,0 km e atingem o solo com
uma velocidade v = 8,0 m/s, em média. Considere uma gota que cai
verticalmente a partir do repouso.
A) Se a interação de uma gota com o solo dura um intervalo de tempo ∆t = 5,0 x 10⁻⁴ s, calcule a intensidade média da força exercida pela gota sobre o solo.
B) Use a lei da conservação da energia para calcular a velocidade com a qual a gota atingiria o solo caso a resistência com o ar pudesse ser desprezada.
link para resolução https://youtu.be/4FXJzo8GG6E
outra versão https://youtu.be/mhy5TvwyoyQ
10. PISM
Um estudante realizou um experimento com uma prancha movida a vela para
deslizar sobre um lago congelado. Considere que o sistema, formado pelo
estudante sobre a prancha, esteja inicialmente em repouso. Subitamente sopra um
vento e a prancha começa a se movimentar. Supondo que não haja atrito entre as
superfícies da prancha e do lago congelado. Passados 5,0 segundos sob a ação do
vento a prancha atinge uma velocidade de 10 m/s. A massa total da prancha com o
estudante é de 250 kg.
A.
Desenhe um diagrama de forças que atuam no sistema (prancha com o
estudante) identificando todas as forças do sistema durante o movimento.
B.
Calcule o módulo da força horizontal constante que o vento exerce
sobre a vela da prancha.
link para resolução https://youtu.be/vmtUsKUzyyY
11. PISM
Ben possui um fusca velho que constantemente precisa ter suas rodas trocadas,
ou pelo número de buracos na estrada ou por um problema mecânico. Um dia, os
parafusos que prendem a roda estavam tão apertados que ele teve que subir em
cima da extremidade da chave de boca para afrouxá-los. A chave de boca possui
um comprimento L = 40 cm e seu eixo faz um ângulo θ = 30° com a
horizontal, como mostra a figura. O vetor designado por P é o peso de Ben sendo
aplicado na extremidade da chave de boca. Desconsidere a massa da chave.
A)
Considere que Ben possui uma massa m = 80,0 kg e que a figura acima mostra
também a configuração do torque mínimo necessário para que os parafusos sejam
afrouxados. Calcule este torque mínimo.
B) Alguns meses depois, Ben precisou retirar
novamente a roda do fusca. Ele subiu na extremidade da chave de boca, na mesma
configuração mostrada na figura, mas não conseguiu soltar o parafuso, pois
havia emagrecido 20 kg. Ele percebeu então que precisaria de uma chave de boca
de outro comprimento. Qual o comprimento mínimo desta outra chave?
link para resolução
https://youtu.be/1Y1-sKRh0NE
12. UFJF Uma partícula de massa m1 = 25,0 g e com velocidade inicial v1 = 100m/s colide, frontalmente, com outra partícula de massa m2 = 200 g, inicialmente em repouso. Durante o processo de colisão, o gráfico da força de interação entre as duas partículas é mostrado na figura ao lado. Com base nessas informações, calcule:
a) O impulso sofrido por cada partícula.
b) A velocidade final de cada partícula imediatamente após a colisão.
link para resolução https://youtu.be/TveW-N8vbug
13. PISM Hugo vai atravessar o Rio São Francisco a nado num evento de conscientização para preservação do meio ambiente. Os organizadores do evento montaram um ponto de partida na margem esquerda do rio (ponto A) e a recepção para Hugo na margem direita (ponto B).Hugo nada a uma velocidade de 0,8 m/s em relação às águas do rio, numa direção oeste para leste. O rio São Francisco corre para o norte a 0,6m/s e possui largura de 700 m naquele trecho onde ocorre o evento, conforme esquema a seguir.
A. Se Hugo nadar na direção do oeste para o leste, quanto tempo ele irá gastar para atravessar o rio?
B. A organização do evento percebeu que deve mudar o ponto de recepção mais para o norte para que ele esteja posicionado no local de chegada Hugo à margem direita . Esse deslocamento deve ser de quantos metros?
C. Qual é o módulo velocidade do Hugo em relação às margens do rio durante o trajeto?
link para resolução https://youtu.be/n0yodgGJu18
14.PISM Ana foi ajudar Rita a fazer sua mudança. Como Rita mora no segundo andar, não há elevador, Ana resolveu fazer uma rampa da janela até o chão, de modo que as caixas deslizam sobre a rampa. A janela de Rita fica a 3,0 m do chão. A primeira caixa a descer pela rampa possui massa de 20kg e a segunda, de 40kg.
(A)Supondo que não há atrito entre as caixas e a rampa, Ana disse que as duas caixas chegarão ao chão com a mesma velocidade. Ela está certa? Justifique com cálculos.
(B)Há atrito entre as caixas e a rampa, e a segunda caixa, de 40kg, chegou ao solo com uma velocidade de 6,0m/s. Quantos Joules de energia foram dissipados pela força de atrito?
link para resolução https://youtu.be/-nQKgQg-lUs
RESPOSTAS
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