Il moto uniforme è quello la cui velocità non cambia nel tempo. Quando il moto segue una traiettoria rettilinea, si parla di moto rettilineo uniforme (MRU).
Approfitta delle domande risolte e commentate di seguito per verificare la tua conoscenza di questo importante argomento del cinema.
Problemi relativi all'esame di ammissione risolti
domanda 1
(Enem - 2016) Due veicoli che percorrono una strada a velocità costante, nella stessa direzione e direzione, devono mantenere una distanza minima l'uno dall'altro. Questo perché il movimento di un veicolo, fino all'arresto completo, avviene in due fasi, dal momento in cui il conducente rileva un problema che richiede una frenata improvvisa. Il primo passo è associato alla distanza che il veicolo percorre tra l'intervallo di tempo tra la rilevazione del problema e l'attivazione dei freni. La seconda è relativa alla distanza che l'auto percorre mentre i freni agiscono con decelerazione costante.
Considerando la situazione descritta, quale schizzo grafico rappresenta la velocità dell'auto in relazione alla distanza percorsa fino all'arresto completo?
Alternativa corretta: d
Quando si risolvono problemi con i grafici, è fondamentale prestare molta attenzione alle quantità a cui il grafico si riferisce.
Nel grafico della domanda abbiamo la velocità in funzione della distanza percorsa. Attenzione a non confonderlo con il grafico velocità in funzione del tempo!
Nella prima fase indicata nel problema, la velocità dell'auto è costante (MRU). In questo modo, il tuo grafico sarà una linea parallela all'asse della distanza.
Nella seconda fase sono stati attivati i freni che danno alla vettura una decelerazione costante. Pertanto, l'auto ha un moto rettilineo uniformemente variato (MRUV).
Dobbiamo quindi trovare un'equazione che metta in relazione la velocità con la distanza nel MRUV.
In questo caso utilizzeremo l'equazione di Torricelli, di seguito indicata:
v2 = v02 + 2. Il. a
Nota che in questa equazione, la velocità è al quadrato e l'auto ha una decelerazione. La velocità sarà quindi data da:
Pertanto lo stralcio del grafico relativo al 2° stadio sarà una curva con la concavità rivolta verso il basso, come mostrato nell'immagine sottostante:
Domanda 2
(Cefet - MG - 2018) Due amici, Pedro e Francisco, hanno in programma di fare un giro in bicicletta e si accordano per incontrarsi lungo la strada. Pedro è in piedi nel luogo designato, in attesa dell'arrivo del suo amico. Francisco attraversa il punto d'incontro a una velocità costante di 9,0 m/s. Nello stesso momento, Pedro inizia a muoversi con un'accelerazione anche costante di 0,30 m/s2. La distanza percorsa da Pedro per raggiungere Francisco, in metri, è pari a
a) 30
b) 60
c) 270
d) 540
Alternativa corretta: d) 540
Il movimento di Francisco è un movimento uniforme (velocità costante) e quello di Pedro è variato uniformemente (accelerazione costante).
Quindi, possiamo usare le seguenti equazioni:
Quando si incontrano, le distanze percorse sono uguali, quindi eguagliamo le due equazioni, sostituendo i valori dati:
Ora che sappiamo quando è avvenuto l'incontro, possiamo calcolare la distanza percorsa:
s = 9. 60 = 540 m
Vedi anche: Formule cinematiche
Domanda 3
(UFRGS - 2018) Nei grandi aeroporti e centri commerciali sono presenti tappetini mobili orizzontali per facilitare il movimento delle persone. Consideriamo un nastro lungo 48 m e con una velocità di 1,0 m/s. Una persona entra nel tapis roulant e continua a camminare su di esso a velocità costante nella stessa direzione di movimento del tapis roulant. La persona raggiunge l'altra estremità 30 s dopo essere entrata nel tapis roulant. Quanto velocemente, in m/s, cammina la persona sul tapis roulant?
a) 2.6
b) 1.6
c) 1.0
d) 0,8
e) 0,6
Alternativa corretta: e) 0.6
Per un osservatore in piedi fuori dal tapis roulant, la velocità relativa che vede la persona in movimento è uguale alla velocità del tapis roulant più la velocità della persona, cioè:
vR = vE + vP
La velocità del nastro è pari a 1 m/s e la velocità relativa è pari a:
Sostituendo questi valori dall'espressione precedente, abbiamo:
Vedi anche: Esercizi a velocità media
domanda 4
(UNESP - 2018) Juliana si allena e riesce a correre 5,0 km in mezz'ora. La tua prossima sfida è partecipare alla gara di São Silvestre, che corre per 15 km. Poiché è una distanza più lunga di quella a cui sei abituato a correre, il tuo istruttore ti ha detto di ridurre la tua velocità media abituale del 40% durante il nuovo test. Se segui la guida del suo istruttore, Juliana completerà la gara di São Silvestre in
a) 2 h 40 min
b) 3:00 del mattino
c) 2 h 15 min
d) 2 h 30 min
e) 1 h 52 min
Alternativa corretta: d) 2h 30 min
Sappiamo che nella gara di São Silvestre diminuirà la sua velocità media abituale del 40%. Quindi, il primo calcolo sarà trovare quella velocità.
Per questo usiamo la formula:
Poiché il 40% di 10 è uguale a 4, abbiamo che la sua velocità sarà:
v = 10 - 4 = 6 km/h
domanda 5
(Unicamp - 2018) Situato sulla costa peruviana, Chankillo, il più antico osservatorio delle Americhe, è formato da tredici torri che si allineano da nord a sud lungo una collina. Il 21 dicembre, quando cade il solstizio d'estate nell'emisfero australe, il Sole sorge a destra della prima torre (sud), all'estrema destra, da un punto di osservazione definito. Con il passare dei giorni, la posizione in cui sorge il Sole si sposta tra le torri verso sinistra (nord). Puoi calcolare il giorno dell'anno osservando quale torre coincide con la posizione del sole all'alba. Il 21 giugno, solstizio d'inverno nell'emisfero australe, il Sole sorge a sinistra dell'ultima torre in fondo. sinistra e, con il passare dei giorni, si sposta verso destra, per riavviare il ciclo a dicembre A seguire. Sapendo che le torri Chankillo sono posizionate oltre i 300 metri sull'asse nord-sud, il la velocità scalare media con cui la posizione dell'alba si muove attraverso le torri è di
a) 0,8 m/giorno.
b) 1,6 m/giorno.
c) 25 m/giorno.
d) 50 m/giorno.
Alternativa corretta: b) 1,6 m/giorno.
La distanza tra la prima torre e l'ultima torre è pari a 300 metri e il Sole impiega sei mesi per compiere questo viaggio.
Pertanto, in un anno (365 giorni) la distanza sarà pari a 600 metri. Quindi, la velocità scalare media sarà trovata facendo:
domanda 6
(UFRGS - 2016) Pedro e Paulo usano quotidianamente le biciclette per andare a scuola. Il grafico seguente mostra come entrambi hanno coperto la distanza dalla scuola, in funzione del tempo, in un dato giorno.
Sulla base del grafico, considera le seguenti affermazioni.
I - La velocità media sviluppata da Pedro era superiore a quella sviluppata da Paulo.
II - La velocità massima è stata sviluppata da Paulo.
III- Entrambi sono stati fermati per lo stesso periodo di tempo durante i loro viaggi.
Quali sono corretti?
a) Solo io.
b) Solo II.
c) Solo III.
d) Solo II e III.
e) I, II e III.
Alternativa corretta: a) Solo I.
Per rispondere alla domanda, esaminiamo ciascuna affermazione separatamente:
I: Calcoliamo la velocità media di Pedro e Paulo per definire quale fosse più alta.
Per questo, utilizzeremo le informazioni mostrate nel grafico.
Quindi la velocità media di Peter era più alta, quindi questa affermazione è vera.
II: Per identificare la velocità massima, dobbiamo analizzare la pendenza del grafico, cioè l'angolo rispetto all'asse x.
Guardando il grafico sopra, notiamo che la pendenza più alta corrisponde a Pietro (angolo rosso) e non a Paolo, come indicato nell'affermazione II.
In questo modo, l'affermazione II è falsa.
III: Il periodo di tempo fermo corrisponde, nel grafico, agli intervalli in cui la retta è orizzontale.
Analizzando il grafico, possiamo vedere che il tempo in cui Paulo è stato fermato è stato pari a 100 s, mentre Pedro è rimasto fermo per 150 s.
Pertanto, anche questa affermazione è falsa. Pertanto, solo l'affermazione I è vera.
domanda 7
(UERJ - 2010) Un razzo insegue un aereo, entrambi a velocità costante e nella stessa direzione. Mentre il razzo percorre 4,0 km, l'aereo percorre solo 1,0 km. Ammetti che in un istante t1, la distanza tra loro è 4,0 km e che, al tempo t2, il razzo raggiunge l'aereo.
nel tempo t2 - t1, la distanza percorsa dal razzo, in chilometri, corrisponde approssimativamente a:
a) 4.7
b) 5.3
c) 6.2
d) 8.6
Alternativa corretta: b) 5.3
Con le informazioni del problema, possiamo scrivere le equazioni per la posizione del razzo e dell'aereo. Si noti che all'istante t1 (momento iniziale) l'aereo è alla posizione di 4 km.
Quindi possiamo scrivere le seguenti equazioni:
Al momento della riunione, le posizioni sF e soloIL loro sono la stessa cosa. Inoltre, la velocità dell'aereo è 4 volte più lenta della velocità del razzo. Così:
essere vF.t = sF, quindi la distanza percorsa dal razzo era di circa 5,3 km.
Vedi anche: Movimento uniformemente variato - Esercizi
domanda 8
(Enem - 2012) Un'azienda di trasporti deve consegnare un ordine il prima possibile. Per fare ciò, il team logistico analizza il percorso dall'azienda al luogo di consegna. Controlla che il percorso abbia due sezioni di distanze diverse e velocità massime consentite diverse. Nel primo tratto la velocità massima consentita è di 80 km/he la distanza da percorrere è di 80 km. Nel secondo tratto, la cui lunghezza è di 60 km, la velocità massima consentita è di 120 km/h. Supponendo che le condizioni del traffico siano favorevoli alla circolazione del veicolo aziendale continuamente alla massima velocità consentita, quale sarà il tempo necessario, in ore, per il effettuare la consegna?
a) 0,7
b) 1.4
c) 1,5
d) 2.0
e) 3.0
Alternativa corretta: c) 1.5
Per trovare la soluzione, calcoliamo il tempo su ogni tappa del percorso.
Poiché il veicolo si troverà su ogni tratta con la stessa velocità, utilizzeremo la formula MRU, ovvero:
Pertanto, ci vorranno 1,5 h (1 + 0,5) per completare l'intero viaggio.
Vedi anche: cinematica
domanda 9
(FATEC - 2018) I dispositivi elettronici posti sulle strade pubbliche, noti come Radar Fissi (o "passeri"), funzionano attraverso una serie di sensori posti sul pavimento di queste strade. Le spire del rivelatore (set di due sensori elettromagnetici) sono posizionate su ciascuna fascia portante. Poiché motocicli e automobili hanno materiali ferromagnetici, quando passano attraverso i sensori, i segnali interessati vengono elaborati e vengono determinate due velocità. Uno tra il primo ed il secondo sensore (1° loop); e l'altro tra il secondo ed il terzo sensore (2° loop), come mostrato in figura.
Queste due velocità misurate sono validate e messe in relazione con le velocità da considerare (VÇ), come riportato nella tabella parziale dei valori di riferimento di velocità per le infrazioni (art. 218 del Codice della Strada brasiliano – CTB). Se queste velocità verificate nel 1° e 2° anello sono uguali, questo valore si chiama velocità misurata (VM), ed è relativo alla velocità considerata (VÇ). La telecamera si attiva per registrare l'immagine della targa del veicolo da multare solo in situazioni in cui questo sta viaggiando al di sopra del limite massimo consentito per quella posizione e intervallo di rotazione, considerando i valori di VÇ.
Considera che, in ogni corsia, i sensori sono distanti circa 3 metri l'uno dall'altro e supponi che la vettura in figura sia spostandosi a sinistra e attraversando il primo anello alla velocità di 15 m/s, impiegando così 0,20 s per passare attraverso il secondo collegamento. Se il limite di velocità di questa corsia è di 50 km/h, possiamo dire che il veicolo
a) non sarà multato, in quanto VM è inferiore alla velocità minima consentita.
b) non sarà multato, in quanto VÇ è inferiore alla velocità massima consentita.
c) non sarà multato, in quanto VÇ è inferiore alla velocità minima consentita.
d) sarà multato in quanto VM è maggiore della velocità massima consentita.
e) sarà multato, in quanto VÇ è maggiore della velocità massima consentita.
Alternativa corretta: b) non verrà multata, in quanto VÇ è inferiore alla velocità massima consentita.
Per prima cosa, dobbiamo conoscere la velocità misurata (VM) in km/h per trovare, attraverso la tabella, la velocità considerata (VÇ).
Per questo, dobbiamo moltiplicare la velocità informata per 3.6, in questo modo:
15. 3,6 = 54 km/h
Dai dati in tabella troviamo che VÇ = 47 chilometri orari. Pertanto, il veicolo non sarà multato, in quanto VÇ è inferiore alla velocità massima consentita (50 km/h).
Per saperne di più, vedi anche:
- Movimento uniforme
- Movimento rettilineo uniforme
- Movimento uniformemente vario
- Movimento rettilineo uniformemente variato
