Física

Exercícios de Cinemática

Exercícios de CinemáticaExercícios de Cinemática

A cinemática estuda os movimentos dos corpos, como sua aceleração, se o corpo está em repouso ou movimento, qual o referencial, o ponto material, etc. Leia o nosso artigo completo e depois faça os nossos exercícios de cinemática.

Cinemática

A cinemática é um ramo da física que estuda os movimentos dos corpos, principalmente os movimentos lineares e circulares. Ela descreve o movimento e determina a posição, a velocidade e a aceleração de um corpo em cada instante.

Cinemática faz parte do objeto de estudo da Mecânica, que foca principalmente no movimento de um corpo, sem aprofundar na origem desse movimento.

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Os corpos podem se movimentar e possuem dimensões. Eles são também considerados pontos materiais, ou seja, as suas dimensões não interferem no estudo do fenômeno cinético. Logo, não importa o tamanho, ou o formato. O importante é entender o movimento.

Movimento e Repouso

Na física o movimento e o repouso são definidos de acordo com o referencial. Veja a definição do movimento e repouso:

“Um corpo estará em movimento sempre que mudar de posição, no decorrer do tempo, em relação a um referencial adotado. Estará em repouso sempre que sua posição se mantiver a mesma (constante) no decorrer do tempo em relação ao referencial que foi adotado.”

Referencial

O referencial é definido pelo sistema cartesiano. Muito estudado na Matemática, serve de guia ou base para deixar mais clara a análise dos movimentos. É importante sabermos o que é referencial, pois para fazer os exercícios de cinemática é preciso dominar a matéria.

referencial cinemática

O referencial é o ponto de vista, ou seja, de onde se vê o movimento. Quem está dentro de um ônibus está parado ou em movimento? Para quem está assentado ao lado, está parado; e para quem está na rua, está em movimento. Cada um é a representação de referencial.

Ponto Material

Ponto material é o corpo de dimensões desprezíveis. Representa objetos nos quais suas dimensões não afetam o estudo do fenômeno. Não faz diferença se é um carro ou um caminhão, se tem curvas arredondadas ou pontiagudas. O que importa é o movimento.

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Móvel

movel cinemática

Na Física, a definição de móvel é entendida como um corpo que muda de posição no decorrer do tempo em relação a uma determinada base, o referencial. Se você sai da sala para a cozinha, você é um móvel em relação a determinada referência.

Trajetória

É a linha formada pelos pontos em sequência por um móvel. É o trajeto que você fez ao caminhar, seguindo o mesmo exemplo acima.

Variáveis

  • Deslocamento (ΔS)
  • Velocidade (V)
  • Tempo (Δt)
  • Aceleração (a)

Movimento Retilíneo Uniforme (M.R.U)

O movimento retilíneo uniforme não sofre variações. Veja a sua fórmula:

ΔS= V.Δt

Sendo:

ΔS = Variação da distância

V = Velocidade

Δt = Variação do tempo

A distância percorrida é igual à velocidade multiplicada pelo tempo.

Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (M.R.U.V)

O movimento retilíneo uniformemente variado é o movimento que muda de acordo com a variação da aceleração, se aumentamos ou diminuímos a velocidade. Veja a sua fórmula:

ΔS= V₀.t + ½.a.t²

Sendo:

A variação da posição, que é a distância percorrida, é igual à velocidade inicial multiplicada pelo tempo mais um meio multiplicando a aceleração e o tempo elevado a 2.

Exercícios de Cinemática

1 – (UNIFICADO-RJ) – A nave espacial New Horizons foi lançada pela agência espacial NASA para estudar o planeta anão Plutão em janeiro de 2006. Em julho de 2015, a nave chegou muito próximo a Plutão e conseguiu enviar imagens de sua superfície. A distância estimada entre a Terra e a nave, quando ela estava bem próxima a Plutão, era de 32 unidades astronômicas (1 unidade astronômica = 150 milhões de quilômetros). Se a velocidade da luz é de 300 mil quilômetros por segundo, a imagem recebida pelos observatórios terrestres levou, da New Horizons até a Terra, aproximadamente

a) 0,1 microssegundo

b) 1 hora

c) 4 horas e meia

d) 2 dias

e) zero segundos

2 – (UEFS) Pela experiência cotidiana, sabe-se que o movimento representa uma mudança contínua na posição de um corpo em relação a um dado referencial. A posição de uma partícula movendo-se ao longo do eixo z varia no tempo, de acordo com a expressão z(t) = 5t3 – 3t, em que z está em metros e t, em segundos. Com base nessas informações, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F as falsas.

( ) O movimento da partícula é retilíneo e uniformemente acelerado.

( ) A partícula apresenta um movimento progressivo em toda sua trajetória.

( ) A velocidade média da partícula entre os instantes t = 1,0 s e t = 2,0 s é igual a 32,0m/s.

( ) Em t = 0s e em, aproximadamente, t = 0,77s, a partícula passa pela origem da sua trajetória.

A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a

a) F V V F

b) F V F V

c) F F V V

d) V V F F

e) V F F V

3 – (IFPR – 2018)Um veículo trafega a 108 km/h em uma autoestrada, onde a velocidade máxima permitida é 110 km/h. Ao tocar o telefone celular do condutor, imprudentemente ele desvia sua atenção para o aparelho ao longo de 4s. A distância percorrida pelo veículo durante os 4 s em que se movimenta sem a atenção do condutor, em m, foi igual a:

a) 132.

b) 146.

c) 168.

d) 120.

4 – (PUC/SP – 2018) Por uma luva de redução de PVC, que fará parte de uma tubulação, passarão 180 litros de água por minuto. Os diâmetros internos dessa luva são 100 mm para a entrada e 60 mm para a saída da água.

Exercícios de Cinemática

Determine, em m/s, a velocidade aproximada de saída da água por essa luva.

a) 0,8

b) 1,1

c) 1,8

d) 4,1

5 – (PUC/RJ – 2017)A partir do solo, uma bola é lançada verticalmente com velocidade v e atinge uma altura máxima h. Se a velocidade de lançamento for aumentada em 3v, a nova altura máxima final atingida pela bola será: (Despreze a resistência do ar)

a) 2h

b) 4h

c) 8h

d) 9h

e) 16h

6 – UECE – 2016 (2ª fase) Considere uma pedra em queda livre e uma criança em um carrossel que gira com velocidade angular constante. Sobre o movimento da pedra e da criança, é correto afirmar que

a) a aceleração da pedra varia e a criança gira com aceleração nula.

b) a pedra cai com aceleração nula e a criança gira com aceleração constante.

c) a aceleração em ambas é zero.

d) ambas sofrem acelerações de módulos constantes.

7 – (UFLA – 2016)Uma pedra foi lançada verticalmente para cima. No momento em que ela está subindo, a

a) velocidade diminui e a aceleração diminui

b) velocidade diminui e a aceleração aumenta

c) velocidade é constante e a aceleração diminui

d) velocidade diminui e a aceleração é constante

8 – (UFLA) – 2016A figura em escala mostra os vetores de deslocamento de uma formiga, que saindo do ponto I, chegou ao ponto F, após 3 min e 20 s. O módulo do vetor velocidade média do movimento da formiga nesse trajeto foi de:

Exercícios de Cinemática

a) 0,15 cm/s

b) 0,25 cm/s

c) 0,30 cm/s

d) 0,50 cm/s

9 – (IFMG – 2016)Em função de um grave acidente ocorrido em uma barragem de rejeitos de minério, uma primeira onda desses rejeitos, mais rápida, invadiu uma bacia hidrográfica. Uma estimativa para o tamanho dessa onda é de 20 km de extensão. Um trecho urbano dessa bacia hidrográfica possui cerca de 25 km. Supondo neste caso que a velocidade média com que a onda passa pela calha do rio é de 0,25 m/s, o tempo de passagem total da onda pela cidade, contado a partir da chegada da onda no trecho urbano, é de:

a) 10 horas

b) 50 horas

c) 80 horas

d) 20 horas

10 – (UFLA – 2015)A descarga atmosférica é um fenômeno natural complexo, com muitos aspectos ainda desconhecidos. Um desses aspectos, pouco visível, ocorre no início da propagação da descarga. A descarga da nuvem para o solo inicia-se num processo de ionização do ar a partir da base da nuvem e propaga-se em etapas denominadas passos consecutivos. Uma câmera de alta velocidade de captura de quadros por segundo identificou 8 passos, de 50 m cada um, para uma descarga específica, com registros de intervalo de tempo de 5,0 x 10-4 segundos por passo. A velocidade média de propagação da descarga, nesta etapa inicial denominada de líder escalonado, é de

a) 1,0 x 10-4 m/s

b) 1,0 x 105 m/s

c) 8,0 x 105 m/s

d) 8,0 x 10-4 m/s

Agora que já respondeu todos os exercícios sobre cinemática, confira no gabarito as respostas.

Respostas dos Exercícios sobre Cinemática

Exercício resolvido da questão 1

c) 4 horas e meia

Exercício resolvido da questão 2

c) F F V V

Exercício resolvido da questão 3

d) 120.

Exercício resolvido da questão 4

b) 1,1

Exercício resolvido da questão 5

e) 16h

Exercício resolvido da questão 6

d) ambas sofrem acelerações de módulos constantes.

Exercício resolvido da questão 7

d) velocidade diminui e a aceleração é constante

Exercício resolvido da questão 8

b) 0,25 cm/s

Exercício resolvido da questão 9

b) 50 horas

Exercício resolvido da questão 10

b) 1,0 x 105 m/s

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