gabarito

1
Física – 1.a série – Ensino Médio – Livro 1
GABARITO
LINGUAGENS DA FÍSICA
Exercícios de Fixação
F1.
Os dois resultados possuem o mesmo significado,
10 km/h ou 0,1L/km.
F2.
a) 0, 27, 45, 72, 108.
b, c) Exemplo 1: D = 13 V (reta mais inclinada).
D = 9 V (reta menos inclinada).
F3.
a, b) 2,5 m/s; velocidade do nadador.
c) Menor.
F4.
a) Estilo 1: 2 m/s.
Estilo 2: 0,8 m/s.
b) Estilo 1: reta mais inclinada, maior velocidade.
Estilo 2: reta menos inclinada, menor velocidade.
F5.
a) A reta não passa pela origem.
b) Variação linear.
c) 1 divisão ⇒ R$ 200,00.
d) 1 divisão ⇒ (1/5) ano = 2,4 meses.
F6.
F7.
F8.
F9.
a, b) inclinação = 8000 − 500 = R$ 750,00 / ano.
4−0
c) A cada ano o terreno valoriza R$ 750,00.
a, b) a = 750 e b = 5000; V = 5000 + 750t.
c) R$ 12.500,00.
F14. A intensidade de luz reduzirá a 1/4 da intensidade
inicial (foto mais escura). Necessitará um flash 4
vezes mais potente.
F15. a)
b)
c)
d)
36, 9, 4.
Fica 4 vezes menor.
Fica 4 vezes maior.
Nem reta e nem parábola. Assemelha-se à
hipérbole.
F16. a)
b)
c)
d)
e)
f)
4,93 . 102
3,13 . 104
7,3 . 107
5,3 .10-2
8,6 . 10-1
7 . 10-5
F17. a, b) 3 X 108.
c) Iguais.
d) 8 X 10-5
F18. a) 1011
b) 10-5
c) 10-11
d) 105
e) 10-5
f) 1015
F19. a)
b)
c)
d)
103 vezes.
105 vezes.
104 formigas.
104 vezes.
F20. A luz percorre 300.000 km em cada um segundo.
a) 0 1cm2 4cm2 9cm2 16cm2.
b, c) Não.
d) O gráfico é uma parábola.
F21. 0,7 µm
a) Variação com o quadrado.
b) A representação gráfica é uma parábola.
c) À medida que a velocidade cresce, o “perigo” a
ela associado cresce ao quadrado.
F23. 1,5 . 108 km
3 . 105 km/s
6,37 . 103 km
8,0 . 101 kg
1,5 . 100 cm / mês
1,1 . 10-1 mm
1 . 10-3 s
9 . 10-31 kg
d) E = kv2 ou E =
1
v2
160
F22. 108 kg (100 milhões de kg ou 100.000 toneladas)
F10. R$5,00 R$11,25 R$20,00 R$45,00
F11. a) 1300N 5200N 11700 20800
b) Aumenta 4 vezes e 9 vezes, respectivamente.
c) A representação gráfica é uma hipérbole.
F12. a)
b)
c)
d)
Por 2.
É dividido por 3.
Relação inversa.
15 e 12.
F13. a, b) Representação gráfica é uma hipérbole.
F24. Medir a espessura de um pacote de folhas e dividir
pelo número delas.
F25. 1,5 X 108 km.
F26. Existe essa suspeita em relação a Marte.
F27. Vida na Terra ⇒ 109 anos.
2
Tempo de tecnologia capaz de emitir sinais para o
espaço ⇒ 102 anos.
Razão
10
10
F15. aproximadamente 200 m/s2
2
9
F14. 47,4 m/s2
=
1
10
(Terra)
7
F17. a)
Problemas e testes de vestibulares
T1.
a) 0 2,50 5,00 7,50 10,00
b) Grandezas diretamente proporcionais.
c) É constante.
d) a = R$ 2,50 / litro
e) P = 2,50 V
T2. a, b) Aproximadamente 4oC / s. A cada segundo a
temperatura aumenta em 4oC.
c) Não. É uma variação linear.
T3.
a) Reduzir a distância entre eles em 3 vezes.
b) A intensidade das marés seria muito maior.
T4.
50 cm3
T5.
Alternativa c.
T6.
(2)
(4)
(1 e 2)
b) 160 km
c) 100 km
d) 200km
(3)
F18. a)
MOVIMENTO AO LONGO DE UMA TRAJETÓRIA
0
10km
0h
Exercícios de Fixação
F1.
300m ; 1,8 km
F2.
8 min 20s
F3.
a) 10 m/s ; 5,4 m/s
b) 1h10min.
F4.
aproximadamente 14m
F5.
a) 70 km/h
b) Sim
F6.
Não podemos afirmar
F7.
10 dias e 10 horas
F8.
8 m/s
F9.
300 m
b) 10 km
c) 40 km
d) 30 km
e) 10 km
f) valor da velocidade
g) 10 km/h
F19. a)
F10. 2 m/s2
F11. 15 s
F12. a) 5,0 m/s
b) 30 m/s
c) 2,5 m/s2
F13. 18 m/s ou 65 km/h
20km
1,0h
b) 40 km/h
30km
2,0h
40km x(km)
3,0h
3
c)
c) 5 km ; 0 (zero)
d) 10 km ; 10 km
e) 0,3 h
f) 10 km
g)
A
Origem
x (km)
0
5
10
15
B
d) MRU
F23. a) 20 km/h
b) 10 km/h
c) Carro 2 atrás do carro 1
d) Não.
F20. a)
trajetória
F25. 88 m
F26. a) Acelerado
b) 5,0 m/s2
c) 5,0 m/s
b)
c)
d)
e)
f)
– 20 km
60 km
80 km
20 km/h
F27. a) Sim
b) 0,5 m/s2
c)
a (m/s2)
v (m/s)
1,5
x (km)
60
0,5
40
0
1
2
3
t(s)
0
20
0
–20
1,0
2,0
3,0
4,0
1
F28. a) vtrem = 140 m/s
b) 3,5 m/s2
c) 2,8 km
t (h)
g)
F29. 20 m/s
F30. a) 80 m
b) 10 m
v (km/h)
F32. 10 m/s
20
F33. a) 19,6 m/s
b) 19,6 m
0
1,0
F21. a) Carro 3
b) Carro 1
F22. a) Carro B
b) Carro B
2,0
3,0
4,0
t(h)
F34. a)
b)
c)
d)
MRUA
39,2 m/s
78,4 m
aproximadamente 20 m/s
F35. a) 10 s
b) 490 m
c) 19,6 m/s
d)
98 m / s
2
3
t(s)
4
F36. a) F
b) V
c) F
d) V
e) F
f) V
F37. Alternativa c
F39. a)
b)
c)
d)
e)
Nula
8,0 s
320 m
50 m/s
70m/s
Questões abertas e de vestibulares
A1. a) de 0 a 10s: movimento retilíneo uniformemente
acelerado.
de 10 a 30s: movimento retilíneo uniforme.
de 30 a 40s: movimento retilíneo uniformemente
retardado.
b) vm = 15 m / s
A2.
V, V, F, V, F, V, F.
A3.
a) a = (5/3) m/s2 = 1,7 m/s2.
b) d = 270 m
A4.
Veículo C.
A5.
a) a = 2,0 m/s2.
b) v = 5 m/s.
F40. 10 s
F41. Sim, ela será interceptada pelo companheiro 5m
antes de atingir a altura máxima.
F43. Situação II.
F44. Ponto C
F45. Aceleração da gravidade vertical para baixo
A6. a) O carro não atingirá o obstáculo (distância de
frenagem 900 m)
b) d = 100 m.
A7.
D = 2 km (2000 m).
A8.
D = 360 km.
A9.
Vm = 2 km/h.
Testes e questões de vestibulares
T1- e.
T2- c.
T3- a.
T4- b.
T5- d.
T6- d.
T7- e.
T8- Proposições corretas: 01, 02, 04, 08 e 16. Soma = 31
T9- d.
T10- a.
T11- d.
T12- b.
T13- b.
T14- d.
T15- b.
T16- c.
T17- a.
T18- b.
T19- a.
T20- c.
T21- d.
T22- b.
T23- a.
T24- d.
T25- Proposições corretas: 02, 04. Soma = 06
T26- c.
T27- e.
T28- c.
T29- e.
T30- b.
T31- e.
T32- b.
T33- e.
A10. a) ônibus (d = 160m), carro (d = 100m).
b) t = 32s.
A11. h = 5m.
Questões suplementares
S1.
Alternativa b.
S2.
 4 ⋅ (L + h) − 3 ⋅ (L + h) + L
t’ = 
L+h − L

S3.
Alternativa e.
S4.
a) v = 72 km/h.
b) d = 3,0 m.

⋅t

5
S5.
a)
d) Módulo: 4
Direção: vertical
Sentido: para o norte
F4.
Vetor
Origem
Extremidade
JJJG
AB
A
B
JJJG
CD
C
D
JJJG
EF
E
F
JJJG
GH
G
H
F5. a)
b)
c)
d)
b) 1,0s.
S6.
a)
Sudoeste
Sudeste
Nordeste
Noroeste
F6. c
F7. a, b, d
F9.
b) 10 s.
c) 100 m.
S7.
a) -3 m/s2.
b) 2,4 m/s2
A NATUREZA VETORIAL DOS
MOVIMENTOS
Exercícios de fixação
F2.
Escalares: temperatura, volume, massa.
Vetoriais: velocidade, força e aceleração.
F3.
a) Módulo :4
Direção: horizontal
Sentido: para a direita
b) Módulo: 6
Direção: vertical
Sentido: para o sul
c ) Módulo: 2
Direção: horizontal
Sentido: para a esquerda
F10- Aproximadamente 1590 km
F11.
módulo : d = 1
G

d = direção : horizontal
sen tido : para a direita

F12.
m=6
n=8
s2 = m2 + n2 = 62 + 82 = 36 + 64
s2 =100; s = 10
→
m
→ → →
s=m +n
→
n
6
F24. V, V, V
F13.
a)
b)
F25. a
F26. a) Fx = 8,7 unidades
b) Px = 7,5 unidades
r = 1 cm
horizontal
para a direita
c)
Fy = 5,0 unidades
Py = 13 unidades
c)
Py = 13
Px = 7,5
Fx = 8,7
r = 162 = 12,7 cm
sudoeste
r = 4 cm
vertical
para o norte
Fy = 5,0
d)
Fx = + 8,7
Fy = -5,0
Px = -7,5
Py = + 13
e)
Rx = + 12
Ry = + 8,0
F14. a) 14 m/s
b) 2 m/s
c) 10 m/s
F15. a) 310 m/s
b) 290 m/s
c) 300,2 m/s; θ = 2°
vr = 300,2 m/s
g, h)
y
→
R
)θ
va = 300 m/s
Ry = 8,0
d) 300,2 m/s; θ = 2°
va = 300 m/s
) θ
vv = 10 m/s
Rx = 1,2
0
vr = 300,2 m/s
x
F16. a
i) R = 8,1 unidades
F17. a) vb = 32 km/h
b) vc = 18 km/h
F32.
F18. a
F19. b
a)
F21. ex = 5,0 m
ey = 8,7 m
G
ac
G
v
N
M
G
v
F22.
aT = ac = 0
y
b)
h = 15 m
θ = 53o
hy
F23. v = 10 m
vy = 7 m
M
G
ac
N
c
G
aT
θ
0
G
v
aT = 0
G
aT
x
hx
(ac = 0)
G
v
7
c)
G
aT
G
v
M
G
aT
G
ac
N
G
v
(ac = 0)
F33. Não. Pode haver aceleração centrípeta, se a trajetória for curvilínea.
F34. a) A aceleração tangencial atua na direção da velocidade e é responsável pela variação do
módulo (valor) da velocidade.
b) A aceleração normal (ou centrípeta) atua perpendicularmente à direção da velocidade e é
responsável pela variação da velocidade em
direção e sentido.
F35. Afirmativa verdadeira. O movimento curvilíneo sempre apresenta uma aceleração normal (ou
centrípeta).
F36. Movimento curvilíneo retardado.
F37. d
F47. a) T = 4s
b) f = 0,25 hertz
c) diferentes (f → hertz) (T → s)
d) 1 hertz =
1 volta 1
=
s
s
F48. a) 4π km/h ou 12,6 km/h
b) 32π2 km/h2 = 320 km/h2
F49. a)
b)
c)
d)
2,0 s
(20π)m = 62,8 m
(10π)m/s = 31,4 m/s
10π2 m/s2 ≅ 100 m/s2
F50. a)
b)
c)
d)
0,10s
(4,0π) m = 12,6 m
(40π)m/s = 126 m/s
800π2 m/s2 ≅ 8000 m/s2
F51. a) T = 20s
b) f = 0,050 Hz
c) ω = 0,10π rad/s
d) v = 0,40π m/s
e) ac = 4π2 x 10-2 m/s2 = 0,40 m/s2
F52. a) TJoão = TPedro
b) ωJoão = ωPedro
c) vJoão > vPedro
d) aCJOÃO > aCPEDRO
F38. d
F39. b
F40. Movimento curvilíneo retardado.
F42. a) 1 rd = 57,3°b) ≅ 22°
d) ω = 15° / h
F43. a) 20s
b) 0,05 hertz
c) (π/2) m/s
d) (π/10) rad/s
F44. a) 0,5 s
b) 2 hertz
c) 8π m/s
F45. v = 2πR/T = 2πRf
ω = 2π/T = 2πf
F54. a) Curvilínea
Tangente à trajetória
Cresce
b) Queda livre
Sim, a aceleração da gravidade é g 10 m/s2
vy = voy + gt
vy2 = voy2 + 2gh
 1 2
h = v oy t +   gt
2
c ) Sim
d) Retilíneo uniforme
Não
v0 =
e)
∆d
∆t
A, na figura 23, página 24.
8
f)
Aceleração da gravidade, constante, direção e
sentido vertical para baixo, módulo g = 10 m/s2
b) Ao interior do canudo, à mesma posição de lançamento sobre o piso do vagão
Testes e Questões de Vestibulares
T1. c.
T2. c.
T3. a.
T4. d.
T5. a.
T6. c.
T7. b.
T8. c.
g) 90°
Agudo
h) 2,0 s
i) 6,0 m
F55. F, V, V, V, F
F56. a) V
b) Gastam tempos iguais
T9. c.
T10. e.
T11. b.
T12. a.
T13. b.
F57. c
T14. e.
F58. d
T15. c.
F59. b
T16. c.
F60. a) 0,50 s
b) 2,5 m
T17. b.
F61. 4,0 m/s
F62. A pessoa deveria estar se deslocando horizontalmente para a direita com velocidade v0, idêntica à
velocidade horizontal da pedra.
F63. c
F64. b
F65. e
F66. F, F, F, F, V, V
F67. F, F, V, V
F68. a) Em relação aos trilhos – parabólica
Em relação ao piso do vagão – retilínea e vertical
T18. e.
T19. b.
T20. V, F, V, F, V
T21. c.
T22. c.
T23. c.
T24. b.
T25. d.
T26. d.
T27. d.
9
T28. d.
A8.
5 2 m/s, aproximando-se do local do arremesso.
A9. a) 1,5 m/s
b) zero
c) 2 m/s2
T29. e.
T30. c.
A10. 11,2 m/s
T31. c.
T32. b.
Problemas Suplementares
T33. a.
S1. 12 m/s
T34. e.
S2. Alternativa c
T35. b.
S3. 7,2 m
T36. a.
S4. Alternativa e
T37. c.
S5. Alternativa d
T38. d.
T39. e.
FORÇA E MOVIMENTO
T40. a.
T41. c.
Exercícios de fixação
T42. d.
T43. a.
T44. d.
F1.
A inércia da cabeça do martelo é maior que a inércia do cabo do martelo.
F2.
Mais difícil empurrá-lo no início do movimento.
F3.
Aristóteles: só é possível existir movimento se houver força.
Galileu: é necessário uma força para vencer o atrito, obtendo uma força resultante nula, para gerar
movimento com velocidade constante.
F4.
Inércia, repouso, letargia, preguiça.
F5.
Trajetória retilínea tangencial à circunferência, no
ponto em que o carro soltou-se da haste.
F6.
a) Deslocamento idêntico em cada intervalo igual
de tempo.
b) MRU
c ) Força resultante nula.
d) Não; podemos afirmar apenas que a força resultante é nula.
e) Sim; forças de módulos iguais e sentidos contrários.
f) 0,7 s
g) 12,6 cm/s
Questões Abertas e de Vestibulares
A1.
a) 512 km/h
b) 448 km/h
A2.
a)
b)
c)
d)
e)
2,0 m/s
(2π)s
1,0 rad/s
2,0 m/s2
zero
3
A3.
1 X 10 m/s
A4.
2,2 X 102 m/s
A5.
a) 5040 m
b) 5,6 X 10-4s
A6.
Sim
A7.
5,6 m
10
F8.
b) Forças peso e normal; forças peso, normal e
força de toque; forças peso e normal.
Para compensar as forças de atrito com o solo e
com o ar.
F9. A colisão na traseira do carro produz uma grande
aceleração para frente; o passageiro tende a manter a situação inicial de movimento, sendo pressionado para trás, contra o encosto do banco, forçando o pescoço.
F23. b)
N = 80 Kgf
F10. Aplicar uma força resultante diferente de zero.
F11. a) Movimento uniforme.
b) Poderia ser retilínea ou curvilínea.
c ) Se a trajetória for retilínea, força resultante nula.
Se a trajetória for curvilínea, força resultante
não nula.
5 Kgf
N = 5 Kgf
N = 10 Kgf
fatrito = 5 kgf
F = 5 Kgf
F12. Se a trajetória for retilínea, a resultante das forças é
nula.
Se a trajetória for curvilínea, a resultante das forças
é diferente de zero.
JG
JG
F13. P e N não constituem um par de ação e reação. A
reação à força peso está aplicada no centro da
Terra; a reação à força normal está aplicada sobre
a mesa.
F14. a)
b)
c)
d)
4, 9, 6, 7, 8, 3, 2, 5, 1
(4 e 5) , (7 e 8)
(1 e 6) , (2 e 3) , (4, 5, 7, 8 e 9)
Atrito do carrinho no solo, reação da força normal (do carrinho e o homem), reação de peso.
e) Força resultante nula, F6 = 450 N e F9 = 20 N
F15. a) As duas forças são iguais em módulo.
b) A mão do lutador está protegida pela luva.
F16. a) Supondo uma massa de 60 kg, o peso será 600 N.
b) No centro da Terra; 600 N.
F17. a) PX = 250 N
PY = 433 N
b) N = 433 N
c) Fatrito = 250 N
P = 80 kgf
P = 10 kgf
F24. TM = 10 kgf e TN = 14 kgf
F25.
F1
F2
G
G
G
F3 = − F1 + F2
(
)
F3
F26. a) Zero; zero.
b) Barril: peso, normal, força da mão da menina.
Menina: peso, normal, força de atrito, força do
barril sobre a mão.
F27. Primeira Lei de Newton.
F28. Figura A: T = 250 N, a corda não se rompe.
Figura B: T = 500 N, a corda se rompe.
F29. a) 0,5 cm/h = 0,0000014 m/s
b) T = 0,03 N
F18. Quando ele acerta o chute, a força de reação da
bola sobre o pé, ajuda-o a equilibrar-se.
F30. FHOMEM = 50 N
F19. Terceira Lei de Newton.
F31. FHOMEM = 25 N ; 75 cm
F20. b) 0,5 kgf = 5 N
c) Interação você-Terra
F32. Rafael próximo à dobradiça; João próximo à maçaneta.
F33. 1 X 1023m
F21. b) Peso do lustre e tensão na corrente.
c) Zero.
d) 1,5 kgf = 15 N
F34. a) 40 kgf; no meio
b) 50 kgf; à 0,8m do peso maior
F22. a) Reduzir o atrito.
F35. 0,8 kgf
11
F36. ≅ 83 kgf
Questões abertas e de vestibulares
F37. 2,0m ; maior; 8 vezes.
A1. Com o tanque cheio, o líquido transportado comporta-se como um material rígido. Se o caminhão se
movimentar com metade do tanque cheio, durante
Testes e questões de vestibulares
T1. e.
T2. Situação II.
uma freada, por exemplo, esse líquido se moveria
dentro do tanque para frente e dificultaria a
frenagem.
A2. Em todos os casos mostrados, o sistema iria permanecer parado após soltarmos as massas.
T3. a.
T4. d.
T5. e.
T6. d.
T7. a.
T8. d.
T9. b.
A3. a) 1. Força que o menino faz na pia.
2. Força da balança sobre o menino.
3. Força da pia sobre a mão.
4. Peso do menino.
5. Força de compressão da balança sobre o
chão.
6. Peso da balança.
7. Força de compressão do menino sobre a balança.
b) (1 e 3), (2 e 7)
c ) (1 e 3), (2 e 7)
d) As forças de reação do peso, a força de compressão do chão sobre a balança.
T10. Alternativas b e c.
T11. e.
A4. Os foguetes deslocam-se ao empurrar uma parte
sua (sem combustível) na direção oposta à que
pretende deslocar.
T12. d.
T13. d.
T14. d.
A6. a) A força que o cabo de vassoura faz sobre a
mão da menina é vertical, para cima, de 20 kgf.
b) Menor que seu peso.
c ) Igual ao peso da aluna.
T15. d.
A7. Quando um rifle é acionado, forças iguais e opos-
T16. d.
tas são exercidas contra a bala e o rifle. Visto que
a massa da bala é pequena, ela obtém uma alta
velocidade como resultado da força exercida con-
T17. c.
T18. b.
T19. e.
T20. a.
tra ela. O rifle, por sua vez, adquire menor velocidade de acordo com a sua maior massa. Essa
menor velocidade é ainda suficiente para mandar o
rifle num deslocamento rápido para trás, suficiente
para provocar um golpe doloroso no ombro do atirador bastante tolo ou inexperiente para segurá-lo
T21. d.
incorretamente. Para evitar que isso ocorra, o bom
atirador aumenta eficazmente a massa de seu rifle
mantendo-o firmemente junto ao ombro, assim fa-
T22. e.
T23. a.
zendo com que os dois corpos envolvidos sejam a
bala e rifle-mais-homem. Se o atirador atira de uma
posição deitada, a massa é novamente aumentada
12
para rifle-mais-homem-mais-Terra, e a aceleração
que esse “corpo” experimenta é realmente muito
A12. a) 40 kgf
b) 110 kgf
pequena.
A13. 60 000 N = 6,0 . 104 N
HAY, James G. Biomecânica das técnicas desportivas. – 2º ed. P.
59, 60
Questões suplementares
A8. Igual. Igual, porque, apesar de as forças serem
iguais (ação e reação), o valor da força de colisão
no segundo lançamento é maior que a força de colisão no primeiro lançamento. Porém, o vidro não
S1.
200 N
S2.
a) 240 kg
b) 3,0 . 103 N
resistiu a força de colisão do segundo impacto.
A9. a) 270 N
b) Zero, pois ele se encontra em equilíbrio.
c ) Zero.
d) 150 N
A10. a) 60 kgf
b) 4 crianças
A11. Corda BC
S3.
S4.
S5.
133,3 N
x = 8 ou x = 8y
y
5,0 cm