Lista de Exercícios de Física — 1o Ano EM

Identificação

• Disciplina: Física | Série: 1o Ano EM | Tema: Cinemática
• Habilidades BNCC: EM13CNT101, EM13CNT204, EM13CNT301
• Quantidade: 12 exercícios | Tempo estimado: 60 minutos

Orientações

Esta lista de exercícios foi projetada para ajudá-lo a compreender e aplicar os conceitos de Cinemática de maneira progressiva. Comece pelos exercícios do Nível 1, que são básicos, e avance gradualmente até o Nível 3, onde enfrentará problemas mais complexos. Use papel e lápis para esboçar diagramas e anotar suas soluções. Caso necessário, consulte seu livro didático ou materiais de apoio para revisar conceitos.

Nível 1 — Básico (4 exercícios)

Exercício 1

Um carro se move em linha reta e mantém uma velocidade constante de 60 km/h. Quanto tempo ele levará para percorrer uma distância de 180 km?

Exercício 2

Um ciclista percorre 30 metros em 10 segundos. Qual é a sua velocidade média em metros por segundo (m/s)?

Exercício 3

Uma bola é lançada verticalmente para cima com uma velocidade inicial de 20 m/s. Desprezando a resistência do ar, qual é o tempo total que a bola leva para retornar ao ponto de lançamento?

Exercício 4

Um trem parte do repouso e acelera uniformemente a 2 m/s². Qual será sua velocidade após 5 segundos?

Nível 2 — Intermediário (4 exercícios)

Exercício 5

Um objeto se move ao longo de uma trajetória retilínea e possui uma função de posição dada por $s(t)=3t^2+2t+1$, onde $s$ está em metros e $t$ em segundos. Qual é a velocidade do objeto no instante $t=4$ segundos?

Exercício 6

Um motorista de ônibus reduz sua velocidade de 90 km/h para 54 km/h em um tempo de 10 segundos. Calcule a aceleração média durante esse intervalo de tempo.

Exercício 7

Dois carros, A e B, estão se movendo em uma estrada reta. O carro A tem uma velocidade constante de 80 km/h, enquanto o carro B, que está 50 km atrás, move-se a 100 km/h. Quanto tempo levará para o carro B alcançar o carro A?

Exercício 8

Um projétil é disparado horizontalmente de uma altura de 100 metros com uma velocidade inicial de 50 m/s. Desprezando a resistência do ar, determine o tempo que o projétil leva para atingir o solo.

Nível 3 — Avançado (4 exercícios)

Exercício 9

Uma partícula move-se ao longo de uma linha reta com uma aceleração constante de $-4{\text{m/s}}^2$. Se sua velocidade inicial era de 20 m/s, determine a posição da partícula 3 segundos após o início do movimento, sabendo que sua posição inicial era de 5 metros.

Exercício 10

Um motociclista está fazendo uma curva circular em um plano horizontal com um raio de 50 metros. Se ele mantém uma velocidade constante de 36 km/h, qual é a aceleração centrípeta a que está sujeito?

Exercício 11

Uma pedra é lançada a partir do solo com uma velocidade inicial de 30 m/s a um ângulo de 60° com a horizontal. Determine a altura máxima alcançada pela pedra.

Exercício 12

Um trem de 200 metros de comprimento atravessa um túnel de 300 metros a uma velocidade de 72 km/h. Quanto tempo o trem levará para atravessar completamente o túnel?

Gabarito comentado

Exercício 1

Resposta: 3 horas Resolução: Tempo é dado por $t=\frac{d}{v}=\frac{180\text{km}}{60\text{km/h}}=3\text{h}$.

Exercício 2

Resposta: 3 m/s Resolução: Velocidade média é $v=\frac{d}{t}=\frac{30\text{m}}{10\text{s}}=3\text{m/s}$.

Exercício 3

Resposta: 4 segundos Resolução: Tempo de subida é $t=\frac{v_0}{g}=\frac{20\text{m/s}}{9.8{\text{m/s}}^2}\approx 2\text{s}$. Tempo total é $4\text{s}$.

Exercício 4

Resposta: 10 m/s Resolução: Velocidade final é $v=v_0+at=0+2\times 5=10\text{m/s}$.

Exercício 5

Resposta: 26 m/s Resolução: Derivada da posição dá a velocidade: $v(t)=\frac{d}{dt}(3t^2+2t+1)=6t+2$. Para $t=4$, $v(4)=6\times 4+2=26\text{m/s}$.

Exercício 6

Resposta: -1 m/s² Resolução: Aceleração média é $a=\frac{\Delta v}{\Delta t}=\frac{(54-90)\text{km/h}}{10\text{s}}=\frac{-36\text{km/h}}{10\text{s}}=-1{\text{m/s}}^2$ (convertendo unidades).

Exercício 7

Resposta: 2,5 horas Resolução: Diferença de velocidade é $20\text{km/h}$. Tempo para alcançar é $\frac{50\text{km}}{20\text{km/h}}=2,5\text{h}$.

Exercício 8

Resposta: 4,5 segundos Resolução: Tempo para cair é dado por $t=\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2\times 100}{9.8}}\approx 4,5\text{s}$.

Exercício 9

Resposta: 41 metros Resolução: $s(t)=s_0+v_{0}t+\frac{1}{2}a{t}^2=5+20\times 3+\frac{1}{2}(-4)\times 3^2=41\text{m}$.

Exercício 10

Resposta: 2 m/s² Resolução: Aceleração centrípeta é $a_c=\frac{v^2}{r}=\frac{(10\text{m/s}{)}^2}{50}=2{\text{m/s}}^2$.

Exercício 11

Resposta: 34,65 metros Resolução: Altura máxima é dada por $h=\frac{v_0^2{\sin }^2(\theta )}{2g}=\frac{(30\sin 60°{)}^2}{2\times 9.8}\approx 34,65\text{m}$.

Exercício 12

Resposta: 25 segundos Resolução: Distância total é $500\text{m}$, e tempo é $t=\frac{500}{20}=25\text{s}$.

Adaptações para alunos com TEA/TDAH

• Instruções Claras: Utilize linguagem simples e direta nas instruções de cada exercício.
• Tempo Flexível: Permita tempo adicional para a conclusão dos exercícios, se necessário.
• Ambiente de Estudo: Crie um ambiente de estudo livre de distrações, com uso de fones de ouvido para minimizar ruídos externos.
• Reforço Visual: Use gráficos, esquemas e cores para ilustrar conceitos complexos.
• Divisão de Tarefas: Divida exercícios mais longos em partes menores e forneça pausas programadas.