Atividade: Aceleração numa Dada Distância

Nesta atividade, nós vamos praticar a utilização das velocidades inicial e final e o deslocamento de um objeto para definir aceleração utilizando a fórmula v² = u² + 2as.

Q1:

Um objeto tem uma velocidade inicial que aumenta por 14 m/s como o objeto acelera na direção de sua velocidade. O objeto acelera ao longo de 17,1 m em linha reta a uma taxa de 5 m/s2. Qual é a velocidade inicial do objeto?

Q2:

Um objeto tem uma velocidade inicial de 6 m/s e acelera na direção de sua velocidade ao longo de 16 m numa linha reta a uma taxa de 2 m/s2. Qual velocidade final o objeto possui?

Q3:

Um objeto começa do repouso e acelera ao longo de 9 m numa linha reta a uma taxa de 2 m/s2. Qual velocidade final o objeto possui?

Q4:

Um objeto começa do repouso e acelera a uma taxa de 2 m/s2 ao longo de uma linha reta até que sua velocidade atinja 8 m/s. Até que ponto o objeto percorreu de sua posição inicial quando atinge essa velocidade?

Q5:

Um objeto tem uma velocidade inicial de 3 m/s e acelera na direção de sua velocidade ao longo de uma linha reta a uma taxa de 4 m/s2. Sua velocidade atinge 11 m/s quando está no final da reta. Qual é o comprimento da reta?

Q6:

Um objeto tem uma velocidade inicial que decresce para os 10 m/s à medida que acelera em sentido contrário ao da sua velocidade. O objeto move-se 60 m em linha reta acelerando em módulo 6,5 m/s2. Qual é a velocidade inicial do objeto, arredondada às unidades?

Q7:

Um pássaro grande tem que correr enquanto agita suas asas para lançar-se no ar. O pássaro precisa estar correndo em 5,745 m/s para começar a voar. Se o pássaro pode acelerar em 1,65 m/s2, até que ponto ele deve correr antes de poder decolar? Dê sua resposta para uma casa decimal.

Q8:

Um jogo é jogado onde as moedas são colocadas ao longo de uma mesa de 2,5 m de comprimento e deve parar o mais próximo possível do final da mesa. Duas moedas são lançadas ao mesmo tempo uma da outra, e as moedas são desaceleradas por atrito em 0,25 m/s2. Uma das moedas pára exatamente no final da mesa e a outra pára a 10 cm do final da mesa.

Quantos centímetros por segundo a mais tem a velocidade inicial da moeda que chega ao final da mesa do que a da moeda que parou antes? Responda a dois números significativos.

Quantos segundos passam entre a moeda que pára antes e a moeda que pára no final da mesa? Responda a dois números significativos.

Q9:

Os motores de um avião a jato aceleram a uma taxa média de 0,6 m/s2 enquanto percorre uma pista longa com comprimento de 3‎ ‎600 m. Se a aeronave estava parada no início da pista, qual é a velocidade da aeronave no final da pista, para o metro mais próximo por segundo?

Q10:

Uma passageira em uma área de coleta de bagagem do aeroporto percebe sua bagagem se movendo em direção a ela em um carrossel. Ela caminha em direção à bagagem em 0,30 m/s, paralelamente ao carrossel, pega-o e move-se a uma distância de 0,15 m contra a direção do carrossel. Depois disso, ela continua caminhando em 0,10 m/s, paralela ao carrossel. Qual é a taxa de aceleração dela na direção do carrossel enquanto pega a bagagem?

Q11:

Uma pessoa em esquis aquáticos está flutuando em repouso na água, segurando uma alça presa a uma corda de reboque. A outra extremidade da corda está ligada a uma lancha a 10 m na frente do esquiador, que também está em repouso. O comprimento da corda de reboque é 20 m, e o esquiador não começará a ser puxado pela corda até que a distância entre o barco e o esquiador se torne 20 m. O barco acelera uniformemente longe do esquiador em 6,5 m/s2. Qual será a velocidade do barco quando a corda começar a puxar o esquiador? Arredondar sua resposta para uma casa decimal.

Q12:

Uma motocicleta movendo-se a uma velocidade de 20 m/s ao longo de uma estrada dirige em um grande pedaço de lama que se estende por 5 m e reduz continuamente a velocidade da motocicleta enquanto a motocicleta passa por ela. A velocidade da motocicleta quando ela está completamente empurrada pela lama é 15 m/s. Qual foi a aceleração média da motocicleta enquanto dirigia pela lama?

Q13:

Um objeto começa do repouso e acelera ao longo de uma reta de 8 m de comprimento. Sua velocidade atinge 12 m/s quando está no final da reta. Qual é a taxa de aceleração do objeto ao longo da reta?

Q14:

Qual fórmula relaciona corretamente a mudança na velocidade de um objeto de sua velocidade inicial 𝑢 a sua velocidade final 𝑣, a aceleração do objeto e o deslocamento 𝑠 do objeto na direção de sua aceleração?

  • A𝑣+𝑢=2𝑎𝑠
  • B𝑣=𝑢+2𝑎𝑠
  • C𝑣=𝑢+12𝑎𝑠
  • D𝑣=𝑢+𝑎𝑠
  • E𝑣=𝑢2𝑎𝑠

Q15:

Uma bola desce um plano inclinado e aumenta a sua velocidade, como se mostra no diagrama. A velocidade da bola não diminui quando rola horizontalmente.

Qual é a aceleração média da bola no plano inclinado? Arredonde a resposta com duas casas decimais.

Quantos segundos após 𝑡=0s a bola atinge um ponto a 25 m horizontais da base do plano inclinado? Assuma que a velocidade horizontal da bola é a mesma que a velocidade da bola na base do plano inclinado. Arredonde a resposta com uma casa decimal.

Qual é a distância percorrida pela bola no plano inclinado? Arredonde a resposta com duas casas decimais.

Q16:

Um comboio viaja a 15 m/s e depois acelera a 0,5 m/s2 enquanto percorre 750 m no sentido da sua aceleração.

Qual é a velocidade do comboio após a aceleração? Responda arredondando a uma casa decimal.

Por quanto tempo o comboio acelerou? Responda arredondando a uma casa decimal.

Q17:

Uma bala disparada de uma arma sai da extremidade de 55 cm de comprimento do cano da arma a uma velocidade de 500 m/s e atinge uma garrafa a 35 m de distância, como se mostra no diagrama.

Qual é a aceleração média da bala no cano da arma? Arredonde a resposta às unidades dos quilómetros por segundo quadrado.

Quanto tempo demorou a bala a atingir a garrafa, após ter saído da arma, assumindo que se movia a uma velocidade constante?

Q18:

Dois carros viajam ao longo de uma estrada em linha reta. Ambos os carros aceleram a 5 m/s2 à medida que se deslocam. No ponto 𝐴, o carro I está em repouso e o carro II tem uma velocidade de 20 m/s. No ponto 𝐵, o carro II tem uma velocidade de 30 m/s. O carro I tem uma velocidade de 30 m/s quando está no ponto 𝐶. Qual é a distância entre o ponto 𝐵 e o ponto 𝐶, arredondada às unidades do metro?

Q19:

Dois carros aceleram numa estrada em linha reta durante 5 segundos. A distância entre os carros à medida que acelera é de 20 m.

Qual é a diferença entre a aceleração dos carros ao fim de 5 segundos?

Quanto mais à frente do carro II está o carro I no final dos 5 segundos

Q20:

Dois carros viajam à mesma distância numa estrada em linha reta. Ambos os carros aceleram à medida que viajam. Nos pontos A e B, os carros viajaram distâncias iguais. No ponto A, o carro I está em repouso e o carro II tem uma velocidade de 10 m/s.

Qual dos carros tem a maior velocidade no ponto B?

  • ACarro II
  • BCarro I

Qual é a diferença de velocidades dos carros no ponto B?

  • A5 m/s
  • B20 m/s
  • C0 m/s
  • D15 m/s
  • E10 m/s

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