“Movimento Uniformemente Acelerado: Prova de Física para 1º Ano”
Tema: movimento uniformemente acelerado
Etapa/Série: 1º ano – Ensino Médio
Disciplina: Física
Questões: 1
Prova de Física – Movimento Uniformemente Acelerado
Aluno: ___________________________________
Data: ____/____/____
Disciplina: Física
Turma: 1º ano – Ensino Médio
Questões
1. Completar Frases (1,0 ponto)
O movimento uniformemente acelerado (MUA) é um tipo de movimento onde a aceleração permanece constante ao longo do tempo. Complete as frases a seguir, seguindo as instruções em cada item.
a) No movimento uniformemente acelerado, a velocidade de um corpo é __________.
b) A fórmula que relaciona a posição, a velocidade inicial, a aceleração e o tempo num MUA é __________.
c) Quando um carro acelera de 20 m/s para 60 m/s em 10 segundos, dizemos que ele possui uma aceleração de __________.
d) Em um gráfico de velocidade versus tempo, a inclinação da reta representa __________.
e) Um exemplo do movimento uniformemente acelerado é __________.
2. Questão Teórica (2,0 pontos)
Em um experimento de física, um objeto é lançado verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 30 m/s. Considerando a aceleração da gravidade como -9,8 m/s², determine:
a) Qual será a altura máxima atingida pelo objeto?
b) Quanto tempo levará para alcançar essa altura máxima?
Utilize as fórmulas do movimento uniformemente acelerado e apresente os cálculos.
3. Questão Prática (2,0 pontos)
Um ciclista parte do repouso e pedalando com uma aceleração constante de 2 m/s² por 5 segundos.
a) Qual será a velocidade final do ciclista após esse período?
b) Qual será a distância percorrida nesse tempo?
Justifique suas respostas mostrando as fórmulas utilizadas e os passos do cálculo.
Gabarito Detalhado
1. Completar Frases
a) aumento constante.
Justificativa: No MUA, a velocidade de um corpo aumenta (ou diminui) de forma constante, o que caracteriza o movimento.
b) s = s₀ + v₀*t + (a*t²)/2.
Justificativa: Esta fórmula é uma das equações do MUA que relaciona a posição final (s), a posição inicial (s₀), a velocidade inicial (v₀), a aceleração (a) e o tempo (t).
c) 4 m/s².
Justificativa: A aceleração é calculada pela variação da velocidade (60 m/s – 20 m/s = 40 m/s) dividida pelo tempo (10 segundos), logo, 40/10 = 4 m/s².
d) aceleração.
Justificativa: No gráfico de velocidade versus tempo, a inclinação da reta representa a aceleração do corpo.
e) a queda livre de um corpo.
Justificativa: Um corpo em queda livre, ignorando a resistência do ar, é um exemplo clássico de movimento uniformemente acelerado, com aceleração devido à gravidade.
2. Questão Teórica
a) Altura máxima:
Utilizando a fórmula ( v² = v₀² + 2a(s – s₀) ):
No ponto de altura máxima, a velocidade final ( v = 0), assim:
0 = 30² + 2*(-9,8)*(s – 0),
0 = 900 – 19,6s,
19,6s = 900,
s ≈ 45,92 m.
b) Tempo para altura máxima:
Utilizando ( v = v₀ + at ):
0 = 30 + (-9,8)t,
9,8t = 30,
t ≈ 3,06 s.
3. Questão Prática
a) Velocidade final:
Utilizando a fórmula ( v = v₀ + at ):
v = 0 + 2 * 5 = 10 m/s.
b) Distância percorrida:
Utilizando ( s = v₀t + (at²)/2 ):
s = 0 * 5 + (2 * 5²)/2 = 25 m.
Essas respostas e justificativas promovem uma compreensão sólida dos conceitos de movimento uniformemente acelerado, conforme os objetivos de aprendizagem da BNCC.
