Física – MU – Encontro e Velocidade Relativa

Física – MU – Encontro e Velocidade Relativa com gabarito

Com a intenção de ajudá-lo a se preparar melhor para as provas de Vestibular e Enem, desenvolvemos este Simulado matéria específica de Física – MU – Encontro e Velocidade Relativa que contém questões específicas sobre os assuntos mais exigidos em Física.
Cada questão contém entre 2 e 5 alternativas. Para cada questão existe apenas uma alternativa correta e não existe nenhuma questão em branco.
O número de respostas certas do gabarito do Simulado de Física – MU – Encontro e Velocidade Relativa estão no final.

Boa sorte e Bons estudos!

Vamos ao Simulado de Física – MU – Encontro e Velocidade Relativa com gabarito:

Física – MU – Encontro e Velocidade Relativa

 

01. (PUC-RS) Dois móveis, A e B, percorrem uma mesma trajetória retilínea, conforme as funções horárias: sA = 30 + 20t e sB = 90 − 10t, sendo a posição s em metros e t em segundos. No instante t = 0, a distância, em metros, entre os móveis era de:

a) 30
b) 50
c) 60
d) 80
e) 120

 

02. (PUC-RS) O instante de encontro, em segundos, entre os móveis A e B do exercício anterior foi:

a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5

 

03. (UEL-PR) Duas cidades A e B distam entre si 400 km. Da cidade A parte um móvel P dirigindo-se à cidade B e, no mesmo instante, parte de B outro móvel Q dirigindo-se a A. Os pontos P e Q executam movimentos uniformes e suas velocidades escalares são, em módulo, 30 km/h e 50 km/h, respectivamente. A distância da cidade A ao ponto de encontro dos móveis P e Q, em km, vale:

a) 120
b) 150
c) 200
d) 240
e) 250

 

04. (FGV-SP) Um batalhão de infantaria sai do quartel para uma marcha de exercícios às 5 horas da manhã, ao passo de 5 km/h. Depois de uma hora e meia, uma ordenança sai do quartel de jipe para levar uma informação ao comandante da marcha, ao longo da mesma estrada e a 80 km/h. Quantos minutos a ordenança levará para alcançar o batalhão?

a) 11 min
b) 1 min
c) 5,625 min
d) 3,5 min
e) 6 min

 

05. (UNIP-SP) Uma rua EF é reta e tem 4,0 km de comprimento. Um carro A, com velocidade constante de módulo 20 m/s, parte da extremidade E indo para a extremidade F e outro carro B, com velocidade constante de módulo 25 m/s, parte de F indo para E, 20 s depois da partida de A. Com relação a este enunciado podemos afirmar que os carros A e B se cruzam:

a) 44 s após a partida de A num ponto mais próximo da extremidade E
b) 80 s após a partida de B no ponto médio da rua EF
c) 100 s após a partida de B num ponto mais próximo da extremidade E
d) 100 s após a partida de A num ponto mais próximo da extremidade F
e) 89 s após a partida de A

 

06. (Vunesp-SP) Um trem e um automóvel caminham paralelamente e no mesmo sentido, num trecho retilíneo. Seus movimentos são uniformes e a velocidade do automóvel é o dobro da velocidade do trem. Desprezando-se o comprimento do automóvel e sabendo-se que o trem tem 100 m de comprimento, determine a distância que o automóvel percorre desde que alcança o trem até o instante que o ultrapassa.

 

07. (Fuvest-SP) Dois carros, A e B, movem-se no mesmo sentido, em uma estrada reta, com velocidades escalares constantes vA = 100 km/h e vB = 80 km/h, respectivamente.

a) Qual é, em módulo , a velocidade do carro B em relação a um observador no carro A?
b) Em um dado instante, o carro B está 600 m à frente do carro A. Quanto tempo, em horas, decorre até que A alcance B?

 

08. (AFA) Considere dois veículos deslocando-se em sentidos opostos, numa mesma rodovia. Um tem velocidade escalar de 60 km/h e o outro de 90 km/h, em valor absoluto. Um passageiro, viajando no veículo mais lento, resolve cronometrar o tempo decorrido até que os veículos se cruzem e encontra o intervalo de 30 segundos. A distância, em km, de separação dos veículos, no início da cronometragem, era de:

a) 0,25
b) 1,25
c) 2,0
d) 2,5

 

09. (ITE-PR) Dois móveis partem simultaneamente de dois pontos, A e B, e deslocam-se em movimento uniforme sobre a mesma reta, de A para B, com velocidades escalares de 20 m/s e 15 m/s. Se o encontro ocorre 50 s após a partida, podemos afirmar que a distância inicial entre os mesmos era de:

a) 250 m
b) 500 m
c) 750 m
d) 900 m

 

10. (FCC-SP) Dois trens (A e B) movem-se em trilhos paralelos, deslocando-se em sentidos opostos. As velocidades escalares dos trens são constantes e de módulos iguais a 30 km/h. Cada trem mede 100 m de comprimento. Quando os trens se cruzam, durante quanto tempo um observador no trem B vê passar o trem A?

 

 Gabarito do simulado de Física – MU – Encontro e Velocidade Relativa

 

1234589
CBBEBBA

 

Questão 01:

– No tempo t = 0 temos:
sA = 30 + 20t sB = 90 − 10t
sA = 30 + 20∗0 sB = 90 − 10∗0
sA = 30 m sB = 90 m

– Portanto a distância entre os móveis é:
d = sB − sA
d = 90 − 30
d = 60 m

 

Questão 02:

– No encontro temos:
sA = sB
30 + 20t = 90 − 10t
20t + 10t = 90 − 30
30t = 60
t = 60/30
t = 2 s

 

Questão 03:

– Como nada foi dito a respeito de suas reais posições podemos adotar para a cidade A o espaço zero (pois a resposta pede a distância em relação a cidade A) e para a cidade B o espaço 400 km e como o móvel P está se movendo na direção positiva do eixo sua velocidade é positiva e como o móvel Q está se movendo na direção negativa do eixo sua velocidade é negativa.

– Utilizando o esquema montado acima construímos as equações para o movimento:
CORPO P:
sP = s0 + vt
sP = 0 + 30t
sP = 30t
CORPO Q:
sQ = s0 + vt
sQ = 400 − 50t

– O instante do encontro é:
sP = sQ
30t = 400 − 50t
30t + 50t = 400
80t = 400
t = 400/80
t = 5 h

– A posição do encontro é
sP = 30t
sP = 30∗5
sP = 150 km

 

Questão 04:

– Como a saída se deu em tempos diferentes, podemos pensar de modo a simplificar o problema da seguinte maneira, após 1 h e 30 min o batalhão da infantaria, que tem uma velocidade de 5 km/h, está na posição 7,5 km de nossa trajetória adotando o quartel como referência (zero).

– Chamando o batalhão de A e a ordenança de B, podemos construir as equações para o movimento:

CORPO A:CORPO B:
sA = s0 + vtsB = s0 + vt
sA = 7,5 + 5tsB = 0 + 80t

– O instante do encontro é:
sA = sB
7,5 + 5t = 0 + 80t
7,5 = 80t − 5t
7,5 = 75t
75t = 7,5
t = 7,5/75
t = 0,1 h
t = 0,1∗60 min
t = 6 min

 

Questão 05:

– Como a saída se deu em tempos diferentes, podemos pensar de modo a simplificar o problema da seguinte maneira, após 20 s o carro A, que tem uma velocidade de 20 m/s, está na posição 400 m de nossa trajetória adotando a ponta E como referência (zero). Desta forma a velocidade do carro A é positiva (sentido positivo) e a velocidade do carro B é negativa (sentido negativo).

– Utilizando o esquema montado acima construímos as equações para o movimento:

CORPO A:CORPO B:
sA = s0 + vt sB = s0 + vt
sA = 400 + 20t sB = 4.000 − 25t

– O instante do encontro é:
sA = sB
400 + 20t = 4.000 − 25t
20t + 25t = 4.000 − 400
45t = 3600
t = 3.600/45
t = 80 s

– A posição do encontro é:
sA = 400 + 20t
sA = 400 + 20∗80
sA = 400 + 1600
sA = 2.000 m

Conclusões:
1º) Como montamos o problema com o carro A saindo da posição 400 m, devemos acrescentar 20 s ao tempo achado, pois esse tempo é para a saída de A da posição 400 m ou da saída de B, portanto os carros se encontram 100 s após a partida do carro A e 80 segundos após a partida do carro B.

2º) A posição do encontro é ponto médio, ou o meio da rua.

 

Questão 06:

– Utilizando a relatividade do movimento temos que a velocidade relativa do automóvel em relação ao trem é:
vAT = vA − vT
vAT = 2v − v
vAT = v

– A distância relativa, ou em relação ao trem, que o automóvel tem que andar para ultrapassar o trem é de ∆sAT = 100 m, calculando o tempo gasto para esse evento temos:
vAT = ∆sAT/∆t
v = 100/∆t
v∆t = 100
∆t = 100/v (o tempo depende da velocidade v)

– Aplicando a equação da velocidade para o automóvel temos:
v = ∆s/∆t
2v = ∆s/(100/v)
2v∗100/v = ∆s
200v/v = ∆s
∆s = 200 m

 

Questão 07:

a) Utilizando a relatividade do movimento temos que a velocidade relativa do carro B em relação ao carro A é dada pela expressão:
vBA = vB − vA
vBA = 80 − 100
vBA = − 20 km/h
– Em módulo: |vBA| = 20 km/h

b) A velocidade relativa é a variação do espaço relativo pelo tempo:
vR = ∆sR/∆t
20 = 0,6/∆t
20∆t = 0,6
∆t = 0,6/20
∆t = 0,03 h  ou ∆t = 108 s

 

Questão 08:

– Adotando positivo no sentido do que tem menor velocidade temos a velocidade do menor v1 = 60 km/h e a velocidade do maior v2 = − 90 km/h. A velocidade relativa vale:
v12 = v1 − v2
v12 = 60 − (− 90)
v12 = 150 km/h

– Utilizando a velocidade relativa acima temos:
v12 = ∆s/∆t
150 = ∆s/(1/120) 30 s = (1/120) h
150/120 = ∆s
∆s = 1,25 km ou ∆s = 1.250 m

 

Questão 09:

– Calculando a velocidade relativa temos:
vAB = vA − vB
vAB = 20 − (15)
vAB = 5 m/s

– Utilizando a velocidade relativa acima temos:
vAB = ∆s/∆t
5 = ∆s/50
250 = ∆s
∆s = 250 m

 

Questão 10:

– Calculando a velocidade relativa temos:

vAB = vA − vB
vAB = 30 − (− 30)
vAB = 60 km/h ou vAB = 60/3,6 m/s
– Utilizando a velocidade relativa acima temos:
vAB = ∆s/∆t
60/3,6 = 100/∆t
60∆t = 360
∆t = 360/60
∆t = 6 s

Física – MU – Encontro e Velocidade Relativa

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