20 Exercícios Resolvidos — Movimento e Velocidade
20 exercícios resolvidos sobre movimento e velocidade com gabarito: MRU, MRUA, queda livre, leis de Newton, força de atrito e aplicações no cotidiano.
20 Exercícios Resolvidos — Movimento e Velocidade
Pratique com 20 exercícios completos sobre cinemática, MRU, MRUA, queda livre, leis de Newton e força de atrito. Cada questão acompanha gabarito comentado.
Como Usar Estes Exercícios
Cada exercício apresenta uma questão de múltipla escolha com cinco alternativas (A a E). Resolva por conta própria antes de conferir a explicação clicando no botão "Ver Solução". O gabarito completo encontra-se no final da página.
Dica de Estudo
Antes de responder, identifique se a questão envolve MRU (velocidade constante) ou MRUA (aceleração constante). Isso determina quais fórmulas usar. Sempre preste atenção às unidades de medida — converter km/h para m/s (dividindo por 3,6) é essencial.
Seção 1 — Conceito de Movimento (Questões 1–3)
Um passageiro sentado em um trem em movimento constante joga uma bola para cima. Para o passageiro, a bola sobe e desce na mesma posição. Para um observador fora do trem, a bola descreve uma trajetória parabólica. Isso demonstra que:
A percepção do movimento depende do referencial. Para o passageiro (referencial preso ao trem), a bola sobe e desce verticalmente. Para o observador externo, a bola tem componente horizontal (velocidade do trem) e descreve uma parábola. Ambos estão corretos em seus referenciais — o movimento é relativo ao ponto de observação.
Um carro percorre 120 km de São Paulo para Campinas e retorna ao ponto de partida. Qual é o deslocamento total desse carro?
Deslocamento é a variação da posição (vetor que liga ponto inicial ao final). Como o carro retornou ao ponto de partida, sua posição final é igual à inicial, logo o deslocamento é zero. A distância percorrida seria 240 km, mas deslocamento é diferente de distância — é uma grandeza vetorial.
Qual alternativa apresenta corretamente a diferença entre distância e deslocamento?
Distância é uma grandeza escalar — indica apenas "quanto" foi percorrido, sem direção. Deslocamento é vetorial — indica a variação da posição com módulo, direção e sentido. Em movimento retilíneo sem retorno, ambos podem ter o mesmo módulo, mas conceitualmente são distintos.
Seção 2 — Velocidade Média e Instantânea (Questões 4–6)
Um ciclista percorre 30 km na primeira hora e 10 km na segunda hora. Qual sua velocidade média?
Velocidade média = distância total / tempo total. Distância total = 30 + 10 = 40 km. Tempo total = 1 + 1 = 2 h. Portanto: v = 40/2 = 20 km/h. A velocidade média pondera toda a jornada, não apenas um trecho.
Um radar registra que um carro percorreu 100 m em 5 segundos. Qual sua velocidade média em km/h?
v = d/t = 100/5 = 20 m/s. Para converter para km/h: 20 × 3,6 = 72 km/h. A conversão de m/s para km/h multiplica por 3,6, pois 1 m/s = 3,6 km/h (1 m/s = 0,001 km / (1/3600 h) = 3,6 km/h).
Velocidade instantânea difere de velocidade média porque:
Velocidade instantânea descreve o movimento em um momento específico (ex: velocímetro do carro). Velocidade média descreve o movimento ao longo de todo um intervalo de tempo (distância total dividida pelo tempo total). Em MRU ambas são iguais; em movimento variado, diferem.
Seção 3 — Velocidade Escalar e Vetorial (Questões 7–8)
Um avião voa a 800 km/h para oeste e um vento sopra a 100 km/h para leste. Qual a velocidade resultante do avião em relação ao solo?
Como as velocidades são vetoriais e estão em sentidos opostos, subtrai-se: 800 − 100 = 700 km/h. O sentido dominante é oeste (maior velocidade). Vetores com mesma direção e sentidos opostos são subtraídos; no mesmo sentido, são somados.
Um barco atravessa um rio de 200 m de largura em 50 s. Se a correnteza arrasta o barco 50 m para jusante, qual a velocidade resultante do barco?
Velocidade de travessia = 200/50 = 4 m/s (através do rio). Velocidade da correnteza = 50/50 = 1 m/s (paralela ao rio). Resultante: v = √(4² + 1²) = √17 ≈ 4,47 m/s. Quando duas velocidades vetoriais são perpendiculares, a resultante é a hipotenusa do triângulo retângulo.
Seção 4 — Movimento Retilíneo Uniforme — MRU (Questões 9–10)
Um trem parte de São Paulo às 8h00 e chega ao Rio de Janeiro (450 km de distância) às 12h00, percorrendo o caminho em velocidade constante. Qual sua velocidade?
Tempo = 12h − 8h = 4 h. Velocidade = distância/tempo = 450/4 = 112,5 km/h. Para converter em m/s: 112,5/3,6 = 31,25 m/s. O trem percorre cada quilômetro em aproximadamente 32 segundos.
Em um MRU, um corpo percorre 200 m em 10 s. Qual distância percorrerá em 25 s?
v = d/t = 200/10 = 20 m/s. Em MRU a velocidade é constante, então: d = v × t = 20 × 25 = 500 m. No MRU, a distância é sempre proporcional ao tempo — se o tempo aumenta 2,5 vezes, a distância também aumenta 2,5 vezes.
Seção 5 — MRUA e Aceleração (Questões 11–13)
Um carro parte do repouso e atinge 90 km/h em 10 segundos com aceleração constante. Qual a aceleração do carro em m/s²?
v₀ = 0 m/s; vf = 90 km/h = 90/3,6 = 25 m/s; t = 10 s. a = (vf − v₀)/t = (25 − 0)/10 = 2,5 m/s². A aceleração é 2,5 m/s² — significa que a cada segundo, a velocidade do carro aumenta 2,5 m/s.
Um corpo parte do repouso com aceleração constante de 3 m/s². Qual sua velocidade e distância percorrida após 4 segundos?
vf = v₀ + at = 0 + 3 × 4 = 12 m/s. d = v₀t + ½at² = 0 + ½ × 3 × 16 = 24 m. As fórmulas do MRUA permitem calcular velocidade e posição em qualquer instante, desde que a aceleração seja constante e o corpo parte do repouso.
Um carro freia uniformemente de 30 m/s até parar em 6 segundos. Qual sua aceleração e distância percorrida durante a frenagem?
a = (vf − v₀)/t = (0 − 30)/6 = −5 m/s² (desaceleração). d = (v₀ + vf)/2 × t = (30 + 0)/2 × 6 = 15 × 6 = 90 m. O sinal negativo indica que a aceleração é contrária ao movimento — o carro está freando. A distância de frenagem é 90 metros.
Seção 6 — Queda Livre e Aceleração da Gravidade (Questões 14–15)
Um objeto é largado de uma torre de 80 m de altura. Em quanto tempo atinge o solo? (g = 10 m/s²)
h = ½gt² → 80 = ½ × 10 × t² → 80 = 5t² → t² = 16 → t = 4 s. Na queda livre, o objeto parte do repouso (v₀ = 0) e acelera a 10 m/s². Quanto maior a altura, maior o tempo de queda — mas a aceleração é sempre a mesma.
Uma pedra é lançada verticalmente para cima com velocidade de 30 m/s. Qual a altura máxima atinge? (g = 10 m/s²)
Na altura máxima, vf = 0. Usando vf² = v₀² − 2gh: 0 = 900 − 20h → h = 45 m. A gravidade desacelera o objeto até pará-lo no ponto mais alto. A pedra sobe 45 m e depois retorna ao solo, levando 3 s para subir e 3 s para descer.
Seção 7 — Leis de Newton (Questões 16–18)
Um bloco de 5 kg está sobre uma superfície sem atrito. Uma força horizontal de 20 N é aplicada. Qual a aceleração do bloco?
Pela 2ª Lei de Newton: F = m × a → a = F/m = 20/5 = 4 m/s². A aceleração é diretamente proporcional à força aplicada e inversamente proporcional à massa. Dobrar a força dobra a aceleração; dobrar a massa reduz pela metade.
Um livro está parado sobre uma mesa. Quais forças estão agindo sobre ele e qual é o resultado?
Pela 1ª Lei de Newton, um corpo em repouso permanece em repouso se a resultante das forças for nula. O peso (para baixo) é equilibrado pela reação normal da mesa (para cima). São forças de mesmo módulo, mesma direção e sentidos opostos — equilíbrio.
Um caminhão de 5.000 kg colide com um carro de 1.000 kg em repouso. Qual afirmação está CORRETA de acordo com a 3ª Lei de Newton?
A 3ª Lei de Newton afirma: "Para toda ação, existe uma reação de mesmo módulo, mesma direção e sentido oposto." As forças de interação entre dois corpos são sempre iguais e opostas, independentemente das massas. O caminhão e o carro exercem forças iguais — mas o carro sofre maior aceleração por ser mais leve (2ª Lei).
Seção 8 — Força de Atrito e Aplicações no Cotidiano (Questões 19–20)
Uma caixa de 20 kg está sobre uma superfície horizontal. O coeficiente de atrito estático é 0,4 e o cinético é 0,3. Se aplicamos uma força horizontal de 70 N, a caixa se move? (g = 10 m/s²)
Atrito estático máximo = μs × N = 0,4 × (20 × 10) = 80 N. Como a força aplicada (70 N) é menor que o atrito estático máximo (80 N), a caixa permanece em repouso. O atrito estático se ajusta para contrapor exatamente a força aplicada, até seu limite máximo.
Um atleta de 70 kg está em um escorregador inclinado a 30° com relação à horizontal. Desprezando o atrito com o escorregador, qual é a aceleração do atleta ao deslizar?
A força que faz o atleta deslizar é a componente do peso paralela ao plano: F = mg × sen(θ) = 70 × 10 × sen(30°) = 350 N. Aceleração: a = F/m = 350/70 = 5 m/s². A massa não influencia na aceleração em queda livre inclinada — qualquer corpo deslizaria com 5 m/s² nesse ângulo, desprezando atrito.
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