Quando uma pessoa se aproxima de um espelho plano com velocidade de 10 km por hora?

Estes exercícios testarão seus conhecimentos sobre a composição dos movimentos, o cálculo da velocidade relativa e conceitos básicos de Mecânica.

Publicado por: Joab Silas da Silva Júnior em Exercícios de Física

Questão 1

Um joão-de-barro voa de seu ninho até um lago, que fica a 100 m de distância, a fim de conseguir barro para finalizar a sua casa. Supondo que o pássaro manteve uma velocidade constante em todo o trajeto de 36 km/h e que, na volta ao ninho, enfrentou um vento contrário de 2 m/s, determine o tempo total que foi gasto para que o pequeno animal fizesse o trajeto completo. Desconsidere o tempo gasto pelo joão-de-barro para conseguir o barro.

a) 30 s

b) 20,2 s

c) 15 s

d) 25,4 s

e) 22,5 s

Questão 2

A correnteza de um rio possui velocidade de 4m/s no sentido indicado na figura abaixo. Um nadador percorrerá a diagonal AD do quadrado ABCD em razão da composição de seu movimento com o movimento da correnteza e, para isso, ele deve manter uma velocidade constante de 3 m/s no sentido AB. Sendo assim, determine o valor aproximado do tempo que será gasto pelo nadador no percurso AD.

DADOS: √2 = 1,4

a) 37,7 min

b) 42,8 min

c) 30 min

d) 35,5 min

e) 40 min

Questão 3

(UFMS) Um carro move-se com velocidade constante de 60 km/h. Começa a chover e o motorista observa que as gotas de água da chuva caem formando um ângulo de 30° com a vertical. Considerando que, em relação à Terra, as gotas caem verticalmente, qual a velocidade em que as gotas de água caem em relação ao carro?

a) 30√3 km/h.

b) 60 km/h.

c) 120 km/h.

d) 30 km/h.

e) 80km/h.

Questão 4

(PUC) Um avião em voo horizontal voa a favor do vento com velocidade de 180 Km/h em relação ao solo. Na volta, ao voar contra o vento, o avião voa com velocidade de 150 Km/h em relação ao solo. Sabendo-se que o vento e o módulo da velocidade do avião (em relação ao ar) permanecem constantes, o módulo da velocidade do avião e do vento durante o voo, respectivamente, são:

a) 165 Km/h e 15 Km/h

b) 160 Km/h e 20 Km/h

c) 155 Km/h e 25 Km/h

d) 150 Km/h e 30 Km/h

e) 145 Km/h e 35 Km/h

Questão 5

(IFBA) Dois veículos A e B trafegam numa rodovia plana e horizontal, obedecendo as seguintes equações horárias, cujas unidades estão expressas no Sistema internacional de medidas (S.I.):

XA = 200,0 + 10,0t e XB = 1000,0 – 30,0t

Ao analisar esses movimentos, pode-se afirmar que a velocidade relativa de afastamento dos veículos, em km/h, vale:

a) 20,0

b) 40,0

c) 80,0

d) 100,0

e) 144,0

Questão 6

(Unitau) Uma motocicleta com velocidade constante de 20 m/s ultrapassa um trem de comprimento 100 m e velocidade 15 m/s. A duração da ultrapassagem é:

a) 5 s

b) 15 s

c) 20 s

d) 25 s

e) 30 s

Questão 7

Dois móveis movimentam-se de acordo com as seguintes funções horárias:

SA = 15 + 25.t

SB = 20 + 30.t

Marque a alternativa correta a respeito do movimento desses objetos:

a) A velocidade relativa de aproximação dos móveis é de 5 m/s.

b) Não há movimento relativo de aproximação ou afastamento dos móveis.

c) O móvel A afasta-se de B com uma velocidade de 5 m/s

d) O móvel B afasta-se de A com uma velocidade de 5 m/s.

e) O movimento do móvel A é classificado como retrógrado.

Questão 8

Um ônibus e uma moto movimentam-se, no mesmo sentido, com velocidades de 20 m/s e 30 m/s, respectivamente. Sentado a uma das janelas do ônibus, um passageiro marca um tempo de 3 s para que a moto ultrapasse o ônibus. Determine o tamanho do ônibus.

a) 30 m

b) 25 m

c) 15 m

d) 10 m

e) 12 m

Respostas

Resposta Questão 1

Letra E

Determinaremos o tempo gasto pelo pássaro na ida e na volta.

⇒ Ida: Dividindo a velocidade 36 km/h por 3,6 para transformar a unidade de km/h para m/s, encontraremos 10 m/s, logo:

VM =   Δs  
        ΔtIDA

10 =   100  
      ΔtIDA

ΔtIDA = 10 s

⇒ Volta: Como o pássaro enfrenta vento contrário de 2 m/s, sua velocidade no percurso cai para 8 m/s, portanto:

VM =    Δs  
        ΔtVOLTA

8 =    100  
     ΔtVOLTA

ΔtVOLTA = 12,5 s

Logo, o tempo toral é: T = ΔtIDA + ΔtVOLTA = 10 + 12,5 = 22,5 s

Resposta Questão 2

Letra A

O nadador percorrerá a diagonal AD por causa da composição de sua velocidade com a velocidade da correnteza. Sabendo que o ângulo entre os percursos AB e AC é de 90°, temos:

Distância resultante AD:

DAD2 = DAB2 + DAC2
DAD2 = 82 + 82

DAD2 = 64+64
DAD2 = 128
DAD = √128
DAD ≈11,3 km = 11300 m

Velocidade resultante entre AD:

VAD2= VNADADOR2 + VCORRENTEZA2

VAD2= 32 + 42
VAD2= 9 + 16
VAD = √25
VAD = 5 m/s

Fazendo a velocidade média para o trecho AD, temos:

VAD= DAD → 5 = 11300 → Δt = 2260 s  ≈ 37,7 min
         Δt                     Δt                                             

Resposta Questão 3

Letra C

A imagem mostra Vc como a velocidade do carro e Vr como a velocidade resultante da chuva em relação ao carro. O ângulo formado entre Vr e a reta na vertical é de 30°, portanto:

sen 30° = Vc
                 Vr

0,5 = 60
        Vr

Vr = 120 km/h

Resposta Questão 4

Letra A

Partindo das informações do enunciado e tendo Vv como a velocidade do vento e Va como a velocidade do avião, podemos entender que, voando a favor do vento, a velocidade da aeronave deve ser somada à do vento e, no voo contra o vento, deve haver uma subtração de velocidades. Logo, podemos montar um sistema:

Va + Vv = 180
Va – Vv = 150

No sistema acima, podemos somar termo a termo, de modo que Va + Va = 2Va; +Vv – Vv = 0 e 180 + 150 = 330

Portanto:

2.Va = 330
Va = 165 km/h

Logo, Vv = 180 – Va = 180 – 165 = 15 km/h

Resposta Questão 5

Letra E

A função horária utilizada foi: S = S0 + v.t, portanto, os valores 10 e – 30 correspondem, respectivamente, às velocidades dos objetos A e B em m/s. O sinal negativo da velocidade do móvel B indica que seu sentido de movimento é oposto ao do móvel A. Se ocorre afastamento entre os objetos, podemos entender que um se movimenta para a direita, enquanto o outro movimenta-se para a esquerda, de modo a afastarem-se. Nesse caso, a velocidade relativa será determinada pela soma dos módulos das velocidades de cada móvel:

VREL = 30 + 10 = 40 m/s x 3,6 = 144 km/h

Resposta Questão 6

Letra C

O movimento dos móveis ocorre no mesmo sentido, logo, pode-se determinar a velocidade relativa da moto em relação ao trem como sendo a subtração entre os módulos das velocidades dos dois veículos:

VREL = 20 – 15 = 5 m/s

Podemos concluir que a moto movimenta-se a 5 m/s em relação ao trem. Por meio da definição de velocidade média, e sabendo que o trem possui 100 m de comprimento, temos:

V = Δs ÷ Δt

5 = 100 ÷ Δt

5. Δt = 100

Δt = 100 ÷ 5

Δt = 20 s.

Resposta Questão 7

Letra D

A função horária utilizada foi: S = S0 + v.t, portanto, os valores 25 e 30 correspondem, respectivamente, às velocidades dos objetos A e B em m/s. As velocidades possuem o mesmo sinal, logo o movimento dos móveis ocorre no mesmo sentido, e a velocidade relativa entre os móveis será dada pela subtração das velocidades de cada um:

VREL = 30 – 25 = 5 m/s

O corpo B afasta-se de A com uma velocidade de 5 m/s.

Resposta Questão 8

Letra A

Como o movimento dos móveis ocorre no mesmo sentido e a velocidade da moto é maior, podemos concluir que a velocidade relativa de aproximação será dada pela subtração das velocidades dos móveis.

VREL = 30 – 20 = 10 m/s

Pode-se concluir que a moto tem uma velocidade de 10 m/s em relação ao ônibus. Por meio da definição de velocidade média, podemos determinar o tamanho do ônibus:

V = Δs ÷ Δt

10 = Δs ÷ 3

Δs = 3 . 10 = 30 m

Quando uma pessoa se aproxima de um espelho plano com velocidade de 10?

Quando uma pessoa se aproxima de um espelho?

Como calcular a distância de um espelho plano?

Quando uma pessoa se aproxima de um espelho plano com velocidade de 5 km h?