Exercícios Resolvidos – Velocidade Média

Exercícios resolvidos – Velocidade média

(Exercícios resolvidos de velocidade média selecionados do livro Fundamentos de Física, o famoso Halliday 9a. edição)

*1) Durante um espirro, os olhos podem se fechar por até 0,50 s. Se você está dirigindo um carro a 90 km/h e espirra, de quanto o carro pode se deslocar até você abrir os olhos novamente.

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*2) Calcule a velocidade média nos dois casos seguintes: (a) você caminha 73,2 m a uma velocidade de 1,22 m/s e depois corre 73,2 m a 3,05 m/s em uma pista reta; (b) você caminha 1,00 min com uma velocidade de 1,22 m/s e depois corre por 1,00 min a 3,05 m/s em uma pista reta. (c) Faça o gráfico de x em função de t nos dois casos e indique de que forma a velocidade média pode ser determinada a partir do gráfico.

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*3) Um automóvel viaja em uma estrada retilínea por 40 km a 30 km/h. Em seguida, continuando no mesmo sentido, percorre outros 40 km a 60 km/h. (a) Qual é a velocidade média do carro durante este percurso de 80 km? (Suponha que o carro se move no sentido positivo de x.) (b) Qual é a velocidade escalar média? (c) Trace o gráfico de x em função de t e mostre como calcular a velocidade média a partir do gráfico.

*4) Um carro sobe uma ladeira com uma velocidade constante de 40 km/h e desce a ladeira com uma velocidade constante de 60 km/h. Calcule a velocidade escalar média da viagem de ida e volta.

*5) A posição de um objeto que se move ao longo de um eixo x é dada por x=3t−4t²+t³, onde x está em metros e t em segundos. Determine a posição do objeto para os seguintes valores de t: (a) 1 s, (b) 2 s, (c) 3 s, (d) 4 s. (e) Qual é o deslocamento do objeto entre t = 0 e t = 4 s? (f) Qual é a velocidade média para o intervalo de tempo de t = 2 s a t = 4 s? (g) Desenhe o gráfico de x em função de t para 0≤ ≤4 e indique como a resposta do item (f) pode ser determinada a partir do gráfico.

**7) Dois trens, ambos se movendo com uma velocidade de 30 km/h, trafegam em sentidos opostos na mesma linha férrea retilínea. Um pássaro parte da extremidade dianteira de um dos trens, quando estão separados por 60 km, voando a 60 km/h, e se dirige em linha reta para o outro trem. Ao chegar ao outro trem, o pássaro faz meia volta e se dirige para o primeiro trem, e assim por diante. (Não temos a menor ideia do motivo pelo qual o pássaro se comporta desta forma). Qual a distância que o pássaro percorre até os trens colidirem?

**8) A figura mostra uma situação na qual muitas pessoas tentam escapar por uma porta de emergência que está trancada. A pessoas se aproximam da porta com uma velocidade v = 3,50 m/s, têm d = 0,25 m de espessura e estão separadas por uma distância L = 1,75 m. A figura 2-21 mostra a posição das pessoas no instante t = 0. (a) Qual a taxa média de aumento da camada de pessoas que se comprimem contra a porta? (b) Em que instante a espessura da camada chega a 5,0 m? (As respostas mostram com que rapidez uma situação deste tipo pode colocar em risco a vida das pessoas.)

velocidade média

**9) Em uma corrida de 1 km, o corredor 1 da raia 1 (com o tempo de 2 min, 27,95 s) parece ser mais rápido do que o corredor da raia 2 (2 min, 28,15 s). Entretando, o comprimento L2 da raia 2 pode ser ligeiramente maior que o comprimento L1 da raia 1. Qual é o maior valor da diferença L2 – L1 para o qual a conclusão de que o corredor 1 é o mais rápido é verdadeira?

**11) Você tem que dirigir em uma via expressa para se candidatar a um emprego em outra cidade, que fica a 300 km de distância. A entrevista foi marcada para as 11h15min. Você planeja dirigir a 100 km/h e parte às 8h para ter algum tempo de sobra. Você dirige na velocidade planejada durante os 100 km, mas, em seguida, um trecho em obras o obriga a reduzir a velocidade para 40 km/h por 40 km. Qual é a menor velocidade que deve manter no resto da viagem para chegar a tempo?

***13) Você dirige do Rio a São Paulo metade do tempo a 55 km/h e a outra metade a 90 km/h. Na volta, você viaja metade da distância a 55 km/h e a outra metade a 90 km/h. Qual é a velocidade escalar média (a) na viagem do Rio a São Paulo, (b) na viagem de São Paulo ao Rio, e (c) na viagem inteira? (d) Qual é a velocidade média na viagem inteira? (e) Plote o gráfico de x em função de t para o item (a), supondo que o movimento ocorre no sentido positivo de x. Mostre de que forma a velocidade média pode ser determinada a partir do gráfico.