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:
Cinemática

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Physics
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12th Grade
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Easy
Arthur Possato
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5 questions
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1.
MULTIPLE CHOICE QUESTION
10 mins • 1 pt
0,1 microssegundo
1 hora
4 horas e meia
2 dias
zero segundos
Answer explanation
Sendo 1 unidade astronômica = 150.10 6 km e sabendo que a nave está a 32 unidades astronômicas da Terra, podemos escrever que a distância da Terra à nave é:
d = 32 x 150.10 6 km
d = 4800.10 6 km
Sabendo que o prefixo multiplicativo quilo (k) vale 103, temos:
d = 4800.10 6 . 103 m
d = 4800 . 10 9 m
d = 48 . 1011 m
Sabendo que a velocidade da luz é 3 . 108 m/s, temos:
v = d ÷ Δt
3 . 108 = 48 . 1011 ÷ Δt
Δt = 48 . 1011 ÷ 3 . 108
Δt = 1,6 . 104 s
Como 1 h = 3600 s, temos:
Δt = 1,6 . 104 ÷ 3600
Δt = 1,6 .
104 ÷ 3,6 . 103
Δt ≈ 4,5 h
2.
MULTIPLE CHOICE QUESTION
10 mins • 1 pt
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:
F V V F
F V F V
F F V V
V V F F
V F F V
Answer explanation
Antes de analisar as afirmações, devemos notar que:
Ao dividir todos os termos da equação pelo tempo, temos:
v = 5t2 – 3
Isso revela que a velocidade pode ter valores positivos ou negativos para diferentes instantes de tempo, o que indica a possibilidade de inversão de sentido da velocidade.
Ao dividirmos os termos da equação da velocidade pelo tempo, temos:
a = 5.t – (3/t)
Isso mostra que a aceleração está em função do tempo.
Portanto, as afirmações são:
Falsa. O movimento possui aceleração variável;
Falsa. A velocidade muda de sentindo, sendo assim, o movimento não será progressivo em toda a sua trajetória;
Verdadeira. Aplicando-se os valores 1 s e 2 s na função da posição em função do tempo, os resultados serão, respectivamente, 2 m e 34 m. Assim, a velocidade média será:
V = Δs ÷ Δt
V = (34 – 2) ÷ (2 – 1)
V = 32 m/s
Verdadeira. Aplicando-se t = 0 s, o resultado final será nulo. Já para t = 0,77 s, a posição indicada será de, aproximadamente, 0,03 m.
3.
MULTIPLE CHOICE QUESTION
5 mins • 1 pt
Analise as afirmações a respeito das características do movimento uniforme.
I) O movimento dito progressivo é aquele que ocorre a favor do sentido positivo da trajetória.
II) O gráfico da função horária da posição para o movimento retilíneo uniforme sempre é uma reta crescente.
III) Se o movimento for retrógrado, o gráfico da posição em função do tempo será uma reta crescente.
IV) O coeficiente angular da reta do gráfico da posição versus o tempo é igual à velocidade do móvel.
É verdadeiro o que se diz em:
I e II
I, III e IV
I, II e IV
I e IV
II e III
Answer explanation
I) Verdadeira: O movimento dito progressivo realmente é aquele que ocorre a favor do sentido positivo da trajetória.
II) Falsa: Se o movimento for retrógrado, a velocidade será negativa e, assim, a reta do gráfico da função horária da posição para o movimento uniforme será decrescente.
III) Falsa. O movimento retrógrado apresenta velocidade negativa, logo, o gráfico é decrescente.
IV) Verdadeira. Em um gráfico de espaço versus tempo, a tangente do ângulo formado pela reta é dada pela razão Δs ÷ Δt, razão essa que determina a velocidade do móvel.
4.
MULTIPLE CHOICE QUESTION
10 mins • 1 pt
Um móvel em uma rodovia sai da posição 18 km e anda de acordo com o sentido positivo da trajetória com velocidade constante de 30 km/h. Outro móvel sai da posição 2 km e anda no sentido positivo da trajetória com velocidade constante de 50 km/h. Determine o ponto onde os dois móveis se encontrarão.
38 km
40 km
42 km
44 km
50 km
Answer explanation
Escrevendo a função horária da posição para cada um dos móveis, temos:
S1 = 18 + 30.t
S2 = 2 + 50.t
No momento do encontro, as posições dos móveis serão as mesmas, sendo assim, igualando as funções acima, teremos:
S1 = S2
18 + 30.t = 2 + 50.t
20.t = 16
t = 0,8 h
O tempo para o encontro é de 0,8 h. Assim, a posição de encontro para os móveis é:
S1 = 18 + 30.t = 18 + 30.0,8 = 18 + 24 = 42 km
S2 = 2 + 50.t = 2 + 50.0,8 = 2+ 40 = 42 km
5.
MULTIPLE CHOICE QUESTION
10 mins • 1 pt
Um motorista trafega por uma avenida com velocidade de 108 km/h quando vê que a luz do semáforo tornou-se vermelha. Sabendo que, no momento em que o motorista acionou os freios, a distância entre ele e o semáforo era de 45 m, determine a desaceleração necessária para que o veículo pare no semáforo.
2 m/s2
5 m/s2
8 m/s2
10 m/s2
12 m/s2
Answer explanation
Primeiramente devemos transformar a velocidade do veículo para m/s:
108 km/h ÷ 3,6 = 30 m/s
Aplicando a equação de Torricelli, temos:
v2 = v02 + 2.a.Δs
Como o veículo está parando, temos que a sua velocidade final é nula e a aceleração deve ser negativa, uma vez que o veículo está desacelerando:
0 = 302 – 2.a.45
90 a = 900
a = 900 ÷ 90
a = 10 m/s2
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