Ficha nº2

 

Descrição de um movimento

1. Classifica de verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das seguintes afirmações.

(A) No seu movimento de queda vertical em relação à Terra, uma bola apresenta uma trajetória retilínea.

(B) A trajetória da Terra no seu movimento à volta do Sol é uma trajetória circular.

(C) O deslocamento não depende da trajetória.

(D) O deslocamento de um corpo no seu movimento entre duas posições é o comprimento da trajetória entre essas duas posições.

(E) A distância percorrida por um corpo depende do referencial escolhido para descrever o seu movimento.

 

2. Faz a correspondência correta entre os elementos da coluna A e os elementos da coluna B.

 

3. O João vive em Aveiro mas trabalha no Porto. Assim, sempre que vai de casa para o trabalho, o João utiliza o comboio percorrendo uma distância de 75 km.

Considerando que a distância que separa, em linha reta, as duas cidades é de 63 km, indica, em unidades SI:

3.1. a distância percorrida, s, pelo João quando vai de casa para o trabalho;

3.2. o valor do deslocamento, ∆x, realizado pelo João quando vai de casa para o trabalho.

3.3. Determina, em unidades SI, a distância percorrida pelo João quando ele vai e volta do trabalho. Apresenta todas as etapas de resolução.

3.4. Determina, em unidades SI, o valor do deslocamento realizado pelo João quando ele vai e volta do trabalho. Apresenta todas as etapas de resolução.

 

4. Um corpo descreve, no seu movimento entre dois pontos A e B, um quarto de circunferência, tal como se indica na figura.

4.1. Que tipo de trajetória descreve o corpo?

4.2. Determina, a partir dos dados que se encontram na figura:

4.2.1. a distância percorrida pelo corpo entre os pontos A e B. Apresenta todas as etapas de resolução;

4.2.2. o valor do deslocamento realizado pelo corpo entre os pontos A e B. Apresenta todas as etapas de resolução.

 

Gráficos posição-tempo

 

1. Completa o seguinte texto.

Um ____ posição-tempo, x = f (t), indica-nos em cada ____, t, a posição, x, onde se encontrava o corpo no seu ___. Nestes gráficos, o eixo ____ corresponde à ____ ocupada pelo corpo e o eixo ____ corresponde ao tempo.

 

2. Na tabela podes ver as sucessivas posições que um ciclista vai ocupando, ao longo do tempo, à medida que se aproxima, em linha reta, de um poste que se tomou como origem do referencial.

2.1. A partir dos dados da tabela constrói um gráfico posição-tempo, no qual se indiquem, em função do tempo, as posições sucessivamente ocupadas pelo ciclista no seu movimento.

2.2. Indica, a partir do gráfico:

2.2.1. a posição do ciclista nos seguintes instantes:

(A) t = 4 s

(B) t = 12 s

2.2.2. os instantes em que o ciclista se encontra nas seguintes posições:

(A) x = 14 m

(B) x = 8 m

2.3. Determina a distância percorrida, s, pelo ciclista no intervalo:

(A) de t =0 s a t = 12 s

(B) de t = 2 s a t = 4 s

2.4. Determina o deslocamento escalar, ∆x, do ciclista no intervalo:

(A) de t = 0 s a t = 14 s

(B) de t = 12 s a t = 14s

2.5. Justifica o facto de o valor do deslocamento escalar do ciclista, ∆x, poder ter dado negativo.

 

3. Considera o seguinte gráfico posição-tempo que diz respeito ao movimento de um corpo que se move em linha reta segundo o eixo dos xx.

3.1. Indica, a partir do gráfico:

3.1.1. a posição do corpo nos seguintes instantes:

3.1.2. a posição do corpo no intervalo de tempo [ 4; 8] s;

3.1.3. os instantes em que o corpo passa na posiçãox= 9 m.

3.2. Em que instante o corpo inverteu o sentido do seu movimento? Justifica.

3.3. Determina a distância percorrida pelo corpo nos seguintes intervalos de tempo:

(A) [0; 4] s

(B) [4; 8] s

(C) [8; 12] s

(D) [12; 22] s

(E) [0; 22] s

3.4. Determina o valor do deslocamento do corpo nos seguintes intervalos de tempo:

(A) [0; 4] s

(B) [ 4; 8] s

(C) [8; 12] s

(D) [12; 22] s

(E) [0; 22] s

 

Rapidez e velocidade

 

1. Numa viagem do Porto a Lisboa, um automóvel percorreu, na autoestrada, 36 km em 15 min.

Determina, em quilómetros por hora, a rapidez média do automóvel e discute se o condutor terá, ou não, respeitado o limite de velocidade, sabendo que, neste caso, esse limite é de 120 km/h. Apresenta todas as etapas de resolução.

 

2. O Francisco, que vive no Porto, está a organizar uma viagem de comboio a Lisboa e, para isso, consulta os horários de quatro comboios de longo curso que se encontram na figura.


 

2.1. Indica a hora de partida prevista do comboio n.º 180 da estação de Porto-Campanhã.

2.2. Indica a hora de partida prevista do comboio n.º 120 da estação de Aveiro.

2.3. Considera o percurso Porto-Campanhã - Lisboa-Oriente.

2.3.1. Qual dos comboios efetua mais paragens no referido percurso?

2.3.2. lndica,justificando, qual dos comboios é, em média, o mais lento e qual é o mais rápido.

2.3.3. Determina, em unidades SI, a rapidez média do comboio n.º 520 no referido percurso, considerando que o comprimento da trajetória descrita pelos comboios entre as duas estações é de 307 km. Apresenta todas as etapas de resolução.

2.3.4. Determina, em unidades SI, a rapidez média do comboio n.º 130 no mesmo percurso.

Apresenta todas as etapas de resolução.

2.3.5. Será que os comboios andaram sempre à mesma velocidade? Justifica.


 

3. Na figura podes-ver a trajetória curvilínea descrita por um corpo que se desloca, sem parar, entre o ponto A, na posição x = - 6, e o ponto B, na posição x = 6.


 

3.1. Considerando que o comprimento da trajetória é de 15 m, indica a distância percorrida pelo corpo entre os pontos A e B.

3.2. Determina o valor do deslocamento do corpo entre os pontos A e B. Apresenta todas as etapas de resolução.

3.3. Qual é a direção e o sentido do deslocamento?

3.4. Representa, na figura, a velocidade instantânea do corpo nos pontos P e Q.

3.5. Sabendo que o corpo demorou 10 s a deslocar-se do ponto A para o ponto B, determina a sua rapidez média e o valor da sua velocidade média. Apresenta todas as etapas de resolução.


 

Tipos de movimentos

1. Considera o gráfico posição-tempo, que diz respeito ao movimento de dois comboios, A e B, que se movem em linha reta segundo a direção do eixo dos xx, mas em sentidos opostos.


 

1.1. Indica, por análise do gráfico, qual o sentido do movimento de cada um dos comboios relativamente ao sentido do eixo dos xx.

1.2. Considera o movimento do comboio A.

1.2.1. Determina o valor da velocidade média do comboio A nos seguintes intervalos de tempo:

(A) [0; 15] s

(B) [15; 25] s

(C) [25; 35] s

1.2.2. Qual é, neste caso, o significado físico do sinal associado ao valor da velocidade do comboio?

1.2.3. Que tipo de movimento descreve o comboio A no intervalo [0; 35] s? Justifica.

1.3. Considera o movimento do comboio B.

1.3.1. Determina o valor da velocidade média do comboio B nos seguintes intervalos de tempo:

(A) [0; 15] s

(B) [15;25]s

(C) [25; 35] s

1.3.2. Que tipo de movimento descreve o comboio B no intervalo [0; 35] s? Justifica.


 

2. O seguinte gráfico velocidade-tempo mostra como varia o valor da velocidade de um corpo quando se desloca em linha reta, no intervalo de tempo [0; 14] s.


 

Indica, justificando, o tipo de movimento descrito pelo corpo em cada um dos seguintes intervalos de tempo:

(A) [0; 2] s

(B) [2; 4] s

(C) [4; 6] s

(D) [6; 8] s

(E) [8; 12] s

(F) [12; 14] s


 

3. Considera o seguinte gráfico posição-tempo que diz respeito ao movimento de um corpo que se move em linha reta segundo a direção do eixo dos xx.


 

Indica o tipo de movimento descrito pelo corpo em cada um dos seguintes intervalos de tempo:

(A) [0; 1] s

(B) [1; 3] s

(C) [3; 5] s

(D) [5; 8] s


 

Aceleração

1. Completa o seguinte texto.

(A) Numa trajetória curvilínea, a direção da velocidade, que é ____ à trajetória em cada ____ , está continuamente a ___.

(B) Numa trajetória ____, como, por exemplo, aquela que é descrita por um corpo quando o deixamos cair verticalmente, mesmo que não ocorra mudança de ____ na velocidade, que coincide com a direção da ____, certamente que o ____ da velocidade é alterado.


 

2. Nas revistas e catálogos de automóveis é frequente aparecer um parâmetro, designado por "aceleração 0-100 km/h': que indica o intervalo de tempo mínimo que um automóvel demora a atingir, a partir do repouso, a velocidade de 100 km/h.

Assim, quando se diz que um automóvel tem uma "aceleração 0-100 km/h" de, por exemplo, 15 s, isto significa que esse automóvel demora 15 s a alterar o valor da sua velocidade de 0 km/h para 100 km/h. Nota que este conceito de aceleração é diferente do conceito de aceleração utilizado em Física.

A seguinte tabela mostra a "aceleração 0-100 km/h" de três automóveis diferentes.

2.1. Qual dos três automóveis é capaz de alterar o valor da sua velocidade de 0 a 100 km/h mais rapidamente? Justifica.


 

2.2. Qual dos três automóveis tem menor aceleração? Justifica.

2.3. Qual é a unidade de aceleração no Sistema Internacional, SI?

2.4. Determina o valor da aceleração média que cada um dos automóveis pode atingir em unidades SI. Apresenta todas as etapas de resolução.


 

3. Três nadadores, A, B e C, decidem-fazer uma competição numa piscina olímpica, cujo comprimento é de 50 m. Os seguintes gráficos mostram como variou a posição e o valor da velocidade de cada um dos nadadores à medida que atravessavam a piscina.


 

3.1. Indica a posição de cada um dos nadadores no instante t = 0 s.

3.2. Indica o instante em que cada um dos nadadores chega à posiçãox= 50 m.

3.3. Qual é o sentido do deslocamento de cada um dos nadadores?

3.4. Determina o valor da velocidade média de cada um dos nadadores. Apresenta todas as etapas de resolução.

3.5. Indica o valor da velocidade inicial de cada um dos nadadores.

3.6. Indica o valor da velocidade final de cada um dos nadadores.

3.7. Qual é o sentido da velocidade de cada um dos nadadores? Justifica.

3.8. Determina o valor da aceleração média de cada um dos nadadores. Apresenta todas as etapas de resolução.

3.9. Qual é o sentido da aceleração média de cada um dos nadadores?

3.10. Indica, justificando, o tipo de movimento descrito por cada um dos nadadores, relacionando os sentidos da velocidade e da aceleração.


 

Limites de velocidade e distância de segurança

1. Três automóveis circulam numa autoestrada de três faixas de rodagem, em linha reta e no mesmo sentido. Em determinada altura, os condutores apercebem-se de que há um acidente e travam de modo a evitar uma colisão em cadeia.


 

O gráfico mostra, em função do tempo, o valor da velocidade de cada um dos automóveis A, B e C desde o instante em que os condutores se apercebem do acidente até ao instante em que conseguem imobilizar o respetivo automóvel.

1.1. Determina o valor da velocidade inicial de cada um dos automóveis em quilómetros por hora. Apresenta todas as etapas de resolução.

1.2. Indica o tempo de reação de cada um dos condutores.

1.3. Indica o tempo de travagem de cada um dos automóveis.

1.4. Determina, em unidades do Sistema Internacional, SI, a distância de reação de cada um dos automóveis. Apresenta todas as etapas de reso lução.

1.5. Atendendo à forma como foi calculada, indica de que depende a distância de reação.

1.6. Determjna, em unidades do Sistema Internacional, SI, a distância de travagem de cada um dos automóveis. Apresenta todas as etapas de resolução.

1.7. Atendendo à forma como foi calculada, indica de que depende a distância de travagem.

1.8. Determina a distância mínima a que cada um dos condutores deve estar do acidente de modo a evitar a colisão. Apresenta todas as etapas de resolução.

1.9. Classifica, justificando, o movimento de cada um dos automóveis durante o tempo de reação.

1.10. Indica o valor da aceleração dos automóveis durante o tempo de reação.

1.11. Classifica, justificando, o movimento de cada um dos automóveis durante o tempo de travagem.

1.12. O que podes dizer acerca do sentido do movimento e do sentido da aceleração dos automóveis durante o tempo de travagem?

1.13. Determina o valor da aceleração de cada um dos automóveis durante o tempo de travagem.

Apresenta todas as etapas de resolução.


 

2. o gráfico velocidade-tempo ao lado mostra como varia a velocidade de uma esfera que se deixou cair verticalmente a partir do repouso, desde uma altura, h, até ao instante em que atinge o solo.

 

2.1. Determina o valor da aceleração do movimento de queda da esfera. Apresenta todas as etapas de resolução.

2.2. Determina a altura, h, do local onde a esfera foi deixada cair. Apresenta todas as etapas de resolução.

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