Resolução – FATEC 2016 – Física (continuação)

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Leia o texto e responda às questões de números 37 a 39.

Um motorista conduzia seu automóvel de massa 2.000 kg que trafegava em linha reta, com velocidade constante de 72 km/h, quando avistou uma carreta atravessada na pista. Transcorreu 1 s entre o momento em que o motorista avistou a carreta e o momento em que acionou o sistema de freios para iniciar a frenagem, com desaceleração constante igual a 10 m/s².

Questão 37

Antes de o automóvel iniciar a frenagem, pode-se afirmar que a intensidade da resultante das forças horizontais que atuavam sobre ele era
(A) nula, pois não havia forças atuando sobre o automóvel.
(B) nula, pois a força aplicada pelo motor e a força de atrito resultante atuavam em sentidos opostos com intensidades iguais.
(C) maior do que zero, pois a força aplicada pelo motor e a força de atrito resultante atuavam em sentidos opostos, sendo a força aplicada pelo motor a de maior intensidade.
(D) maior do que zero, pois a força aplicada pelo motor e a força de atrito resultante atuavam no mesmo sentido com intensidades iguais.
(E) menor do que zero, pois a força aplicada pelo motor e a força de atrito resultante atuavam em sentidos opostos, sendo a força de atrito a de maior intensidade.

Solução:

Como a velocidade é constante, a força resultante é nula. Mas isso não quer dizer que não há forças agindo sobre o automóvel. Nesse caso, temos a força aplicada pelo motor e a força de atrito de igual intensidade e direção, porém de sentidos opostos. Por isso a força resultante é nula.

Resposta: letra B.

Questão 38

Sabendo-se que o automóvel parou e não colidiu com a carreta, pode-se afirmar que o intervalo de tempo transcorrido desde o instante em que o motorista avistou a carreta até o instante em que o automóvel parou completamente é, em segundos,
(A) 7,2.
(B) 3,5.
(C) 3,0.
(D) 2,5.
(E) 2,0.

Solução:

Para isso podemos utilizar a equação da velocidade, em que $$V_{f} = 0$$, $$V_{0} = 72/3,6 = 20\, m/s$$ e $$a = -10\, m/s^{2}$$, pois o carro está desacelerando. \[V_{f} = V_{0} +a\cdot t \longrightarrow 0 = 20 – 10\cdot t \longrightarrow t = 2\, s\] Mas esse não é o tempo total, pois o motorista demorou 1 s para acionar os freios após ver a carreta. Portanto, o tempo total é de 3 s.

Resposta: letra C.

Questão 39

Desprezando-se a massa do motorista, assinale a alternativa que apresenta, em joules, a variação da energia cinética desse automóvel, do início da frenagem até o momento de sua parada.
(A) $$+ 4,0\cdot 10^{5}$$
(B) $$+ 3,0\cdot 10^{5}$$
(C) $$+ 0,5\cdot 10^{5}$$
(D) $$- 4,0\cdot 10^{5}$$
(E) $$- 2,0\cdot 10^{5}$$

Lembre-se de que:
$$E_{C} = \frac{m\cdot v^{2}}{2}$$, em que $$E_{C}$$ é dada em joules, m
em quilogramas e v em metros por segundo.

Solução:

A variação de energia será dada pela diferença entre a energia final e inicial, portanto \[\Delta E_{C} = E_{Cf} – E_{Ci} \longrightarrow \Delta E_{C} = \frac{m\cdot v_{f} ^{2}}{2} – \frac{m\cdot v_{i} ^{2}}{2}\longrightarrow \Delta E_{C} = \frac{2000\cdot 0^{2}}{2} – \frac{2000\cdot 20^{2}}{2}\longrightarrow \Delta E_{C} = -4\cdot 10^{5}\, J\] Resposta: letra D.

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