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Exercícios de Física do 1º ano do ensino médio
100 questões de Física do 1º ano do ensino médio, cada uma com a resposta e a explicação passo a passo, organizadas por tema.
Grandezas, medidas e cinemática escalar
Prefixos do SI e conversão de unidades
A bula de um remédio informa que cada comprimido contém 500 mg do princípio ativo. Uma caixa tem 20 comprimidos. Lembre que 1 g = 1000 mg…
Notação científica
Um texto de divulgação científica informa que a distância média entre a Terra e o Sol é de cerca de 150 000 000 km. Essa distância…
Ordem de grandeza e estimativas
Em repouso, o coração de um adolescente bate cerca de 80 vezes por minuto. Considere que um dia tem 24 horas e cada hora tem 60 minutos…
Algarismos significativos e precisão de instrumentos
Um estudante mede um lápis com uma régua cuja menor divisão é 1 mm. A ponta do lápis fica entre as marcas de 14,6 cm e 14,7 cm, a cerca de…
Incerteza de medidas
Para medir o tempo de queda de uma chave, um grupo usou o cronômetro do celular e repetiu a medida 5 vezes. Os resultados foram: 1,2 s…
Referencial, repouso e movimento
Um estudante está sentado em um ônibus que se move por uma avenida. Uma pessoa está parada em um ponto de ônibus na calçada, vendo o…
Referencial e trajetória
Um passageiro em pé dentro de um trem, que se move em linha reta com velocidade constante, solta o celular a partir do repouso em relação…
Posição, deslocamento escalar e distância percorrida
Um caminhão de entregas parte do km 20 de uma rodovia retilínea, vai até o km 80 para deixar uma encomenda e depois volta pela mesma…
Conversão entre km/h e m/s
Em um chute forte, uma bola de futebol pode sair do pé do jogador a 108 km/h. Para converter de km/h para m/s, divide-se o valor por 3,6…
Velocidade escalar média
Um trem de metrô percorre 6 km entre a primeira e a última estação de uma linha em 20 min, contando as paradas. Qual é a velocidade…
Velocidade escalar média
Em uma viagem de carro, uma família percorreu 180 km em 2 h, parou 1 h para almoçar e depois percorreu mais 120 km em 2 h. Qual foi a…
Movimento uniforme: função horária
Um robô aspirador se move em linha reta pelo corredor de uma casa, seguindo a função horária $s = 2 + 0,5t$, com $s$ em metros e $t$ em…
Movimento uniforme: encontro de móveis
Em uma ciclovia reta, duas amigas estão a 900 m uma da outra e começam a pedalar ao mesmo tempo, uma em direção à outra. Uma mantém 5 m/s…
Movimento uniforme: ultrapassagem
Em uma estrada reta, um carro de 4 m de comprimento, a 20 m/s, vai ultrapassar um caminhão de 16 m de comprimento, que segue no mesmo…
Aceleração escalar média
Ao sair de um semáforo, um carro elétrico mantém uma aceleração escalar constante de 2 m/s², segundo um aplicativo de monitoramento. Essa…
Aceleração escalar média
Uma moto parte do repouso e, em linha reta, atinge a velocidade de 18 m/s em 6 s. Qual é a aceleração escalar média da moto nesse intervalo?
Movimento uniformemente variado: classificação
Um carrinho de controle remoto se move em uma pista reta, orientada positivamente para a direita. Em certo instante, sua velocidade…
Funções horárias do MUV
Um patinete elétrico freia em linha reta. Durante a frenagem, valem as funções $v = 6 - 2t$ e $s = 6t - t^{2}$, com $v$ em m/s, $s$ em…
Equação de Torricelli e distância de frenagem
Um carro trafega a 20 m/s quando o motorista vê um obstáculo e freia. Durante a frenagem, a desaceleração é constante e vale 5 m/s². Use a…
Equação de Torricelli e distância de frenagem
Um ciclista a 5 m/s precisa de 4 m para parar depois de acionar os freios. Considere que a desaceleração é sempre a mesma, qualquer que…
Gráfico s × t
Um aplicativo de corrida gerou o gráfico da posição em função do tempo (s × t) de um atleta: uma reta que parte de s = 10 m em t = 0 e…
Gráfico v × t: área e deslocamento
O gráfico da velocidade em função do tempo (v × t) de um ônibus é assim: uma reta que parte de 0 m/s em t = 0 e chega a 12 m/s em t = 6 s…
Gráficos v × t e a × t
O gráfico da velocidade em função do tempo de um elevador que sobe é descrito assim: reta de 0 a 2 m/s entre t = 0 e t = 2 s; trecho…
Queda livre
Do alto de um muro, uma bola de boliche e uma bola de tênis são soltas juntas, a partir do repouso e da mesma altura. Despreze a…
Queda livre
Em uma obra, um pequeno saco de areia escorrega da beirada de uma laje e leva 3 s para chegar ao chão, partindo do repouso. Despreze a…
Lançamento vertical para cima
Em um treino, um jogador chuta uma bola verticalmente para cima com velocidade de 20 m/s. Despreze a resistência do ar e use g = 10 m/s²…
Lançamento vertical para cima
Durante um aquecimento, uma jogadora de vôlei lança a bola verticalmente para cima e a pega de volta na mesma altura. Despreze a…
Encontro de móveis: MU e MUV
Um carro está parado em um semáforo. Quando o sinal abre, ele arranca com aceleração constante de 2 m/s². No mesmo instante, uma moto…
Vetores, cinemática vetorial e dinâmica (leis de Newton)
Soma de vetores perpendiculares (Pitágoras)
Um entregador de moto sai de um restaurante e percorre 6 km para o norte. Em seguida, vira e percorre mais 8 km para o leste até a casa do…
Soma de vetores e regra do paralelogramo
Duas crianças puxam uma caixa de brinquedos com cordas, aplicando forças horizontais de 12 N e 5 N. Conforme o ângulo entre as cordas…
Composição de movimentos: barco em rio
Um barco atravessa um rio de margens paralelas com 120 m de largura. O motor dá ao barco uma velocidade de 4 m/s em relação à água, sempre…
Composição de movimentos: chuva vista de um carro
Num dia sem vento, a chuva cai verticalmente com velocidade de 10 m/s em relação ao solo. Um carro anda por uma estrada reta e plana a 36…
Lançamento horizontal e independência dos movimentos
Uma bolinha de gude é empurrada e sai pela borda de uma mesa com velocidade horizontal. No mesmo instante, outra bolinha idêntica é solta…
Lançamento horizontal: alcance
Um jardineiro segura uma mangueira na horizontal, com a saída a 1,25 m de altura do chão. A água sai com velocidade horizontal de 6 m/s…
Lançamento oblíquo: alcance
Um goleiro chuta a bola a partir do chão com velocidade de 25 m/s, formando 53° com a horizontal. O campo é plano e a bola volta a tocar o…
Lançamento oblíquo: ponto de altura máxima
Numa partida de vôlei de praia, uma jogadora levanta a bola, que sobe em trajetória oblíqua e depois desce do outro lado. Despreze a…
Movimento circular uniforme: período e frequência
Na academia, a roda de uma bicicleta ergométrica gira em movimento circular uniforme e completa 120 voltas em 1 minuto. Qual é o período…
Movimento circular uniforme: aceleração centrípeta
Um carrossel de parque de diversões gira em movimento circular uniforme e completa uma volta a cada 12 s. Uma criança está sentada a 6 m…
Transmissão de movimento circular por corrente
Numa bicicleta, a coroa presa ao pedal tem raio de 12 cm e está ligada pela corrente à catraca, de raio 4 cm. A catraca é fixa na roda…
1ª lei de Newton: inércia no transporte
Um ônibus urbano segue em linha reta quando o motorista freia de repente. Um passageiro que viajava em pé, sem se segurar, é lançado para…
2ª lei de Newton
Num supermercado, um carrinho com compras tem massa total de 24 kg. Ele parte do repouso e ganha uma aceleração de 2 m/s² sobre um piso…
Força resultante e 2ª lei de Newton
Numa mudança, uma pessoa empurra uma caixa de 10 kg sobre o piso, aplicando uma força horizontal de 50 N. O piso exerce sobre a caixa uma…
2ª lei de Newton e frenagem
Um carro de 1.000 kg anda a 72 km/h numa avenida quando o motorista freia e para em 4 s, com desaceleração constante. Lembre que 1 m/s =…
3ª lei de Newton: pares de ação e reação
Um livro está em repouso sobre uma mesa. Sobre ele atuam o peso, que é a força com que a Terra atrai o livro, e a força normal, aplicada…
Peso e massa
Um astronauta, com todo o seu equipamento, tem massa total de 60 kg na Terra, onde g = 10 m/s². Ele viaja até a Lua, onde a aceleração da…
Peso aparente em elevadores
Uma pessoa de 50 kg está sobre uma balança que mede força em newtons, dentro do elevador de um prédio. O elevador parte do térreo e sobe…
Peso aparente em elevadores
Uma pessoa está sobre uma balança dentro de um elevador. A balança indica a intensidade da força normal que exerce sobre a pessoa…
Atrito estático e cinético
Uma caixa de 40 kg está em repouso sobre um piso horizontal. Os coeficientes de atrito entre a caixa e o piso são 0,5 (estático) e 0,3…
Tração em fios e sistemas de blocos
Num depósito, um funcionário puxa dois carrinhos de carga ligados por uma corda, sobre um piso liso em que o atrito é desprezível. Ele…
Força de atrito e segurança no trânsito
Campanhas de segurança no trânsito alertam que pneus "carecas", sem os sulcos da banda de rodagem, são especialmente perigosos em dias de…
Plano inclinado sem atrito
Numa obra, sacos de areia descem por uma calha lisa, inclinada 30° em relação à horizontal. O atrito entre o saco e a calha é desprezível…
Plano inclinado com atrito
Uma caixa desliza por uma rampa de descarga de caminhão, inclinada 37° em relação à horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre a…
Força centrípeta em curvas
Um carro de 800 kg faz uma curva plana e horizontal, de raio 50 m, com velocidade constante de 10 m/s. Quem mantém o carro na curva é a…
Trabalho, energia, potência e quantidade de movimento
Trabalho de uma força constante paralela ao deslocamento
Em um supermercado, um repositor empurra um carrinho carregado aplicando uma força horizontal constante de 50 N. O carrinho se desloca 8 m…
Trabalho de uma força oblíqua ao deslocamento
Uma criança puxa um carrinho de brinquedo por uma cordinha que forma um ângulo de 60° com o chão horizontal. A força na corda vale 20 N e…
Trabalho do peso
Em uma obra, um saco de cimento de 25 kg é levantado do chão até a laje, 6 m acima, com velocidade constante, por meio de uma roldana…
Trabalho nulo: força perpendicular ao deslocamento
Um estudante caminha em linha reta por um corredor plano e horizontal da escola com velocidade constante. Ele leva a mochila nas mãos, à…
Potência média
Em uma obra, um guincho elétrico ergue uma carga de 200 kg do chão até 15 m de altura, com velocidade constante, em 30 s. Considere g = 10…
Rendimento de máquinas e motores
A bomba d'água de um prédio recebe 2000 W de potência da rede. Em 10 s de funcionamento, ela eleva 100 kg de água até a caixa, 15 m acima…
Energia cinética
Um motoboy e sua moto têm massa total de 200 kg e trafegam por uma avenida a 10 m/s, o que corresponde a 36 km/h. Qual é a energia…
Energia cinética e segurança no trânsito
Em uma campanha de trânsito, um agente explica que um carro a 80 km/h é muito mais perigoso que o mesmo carro a 40 km/h. Isso acontece…
Teorema da energia cinética
Um ônibus de viagem trafega em um trecho reto e plano de uma rodovia, sempre a 80 km/h. Sobre ele atuam o peso, a força normal da pista, a…
Teorema da energia cinética na frenagem
Um carro de 1000 kg trafega a 20 m/s, o que corresponde a 72 km/h, quando o motorista vê um obstáculo e freia até parar. Considere que a…
Energia potencial gravitacional
Um vaso de planta de 2 kg está apoiado no parapeito de uma varanda, 12 m acima da calçada. Objetos em sacadas são um risco para quem passa…
Lei de Hooke
Em uma feira, um vendedor usa uma balança de mola. Ao pendurar no gancho uma sacola de 3 kg de frutas, a mola se alonga 6 cm até ficar em…
Energia potencial elástica
Em uma aula sobre energia, o professor estica o elástico de uma atiradeira até certa deformação. Depois, estica o mesmo elástico até uma…
Conservação da energia mecânica: montanha-russa
Em um parque de diversões, um carrinho de montanha-russa de 300 kg, com passageiros, parte do repouso no alto de uma subida, a 20 m do…
Sistemas dissipativos com atrito
Uma criança de 30 kg parte do repouso no alto de um escorregador, a 3 m de altura em relação ao chão. Ao chegar embaixo, ela tem…
Transformações de energia em usinas hidrelétricas
Em uma usina hidrelétrica, a água fica acumulada na represa, desce por grandes tubulações e faz girar as turbinas, que estão ligadas a…
Potência e rendimento em usinas hidrelétricas
Uma pequena central hidrelétrica recebe, a cada segundo, 2 m³ de água, que descem 20 m até as turbinas. O rendimento total do conjunto…
Fontes renováveis e não renováveis de energia
Leia as afirmativas sobre fontes de energia. I. Carvão mineral, petróleo e gás natural são fontes não renováveis, pois se formam ao longo…
Tipos de colisão
Em um parque, dois carrinhos de bate-bate colidem e, depois do choque, seguem separados. Medições mostram que a quantidade de movimento…
Quantidade de movimento
Observe os corpos em movimento descritos abaixo. Qual deles tem a maior quantidade de movimento (momento linear)?
Teorema do impulso e air bag
Em um teste de colisão, um passageiro de 60 kg, que se move a 15 m/s, para completamente. Sem air bag, ele para em 0,01 s ao bater no…
Conservação da quantidade de movimento: recuo
Em uma prova de tiro esportivo, um rifle de 4 kg, inicialmente em repouso, dispara um projétil de 0,01 kg com velocidade de 400 m/s…
Conservação da quantidade de movimento em explosões
Sobre um trilho horizontal sem atrito, dois carrinhos de laboratório, de 2 kg e de 3 kg, estão em repouso. Entre eles há uma mola…
Colisão perfeitamente inelástica
Em um cruzamento, um carro de 1200 kg, a 10 m/s, bate na traseira de outro carro, de 800 kg, que estava parado no semáforo. Após a batida…
Gravitação, estática e hidrostática
Modelos geocêntrico e heliocêntrico
No início do século XVII, ao apontar uma luneta para o céu, Galileu fez observações que enfraqueceram o modelo geocêntrico. Nesse modelo…
Construção histórica da gravitação
Quem observa Marte no céu durante várias semanas percebe que, em certo período, ele parece andar "para trás" em relação às estrelas e…
Leis de Kepler
Kepler analisou durante anos medições muito precisas das posições de Marte e percebeu que órbitas circulares não se ajustavam aos dados…
Leis de Kepler
Um cometa descreve uma órbita elíptica muito alongada em torno do Sol. Pela 2ª lei de Kepler (lei das áreas), a linha imaginária que liga…
Leis de Kepler
Pela 3ª lei de Kepler, a razão $T^2/R^3$ é a mesma para todos os corpos que orbitam o Sol. Nela, T é o período da órbita e R é o raio…
Lei da Gravitação Universal
Em um aplicativo de simulação do Sistema Solar, dois planetas se atraem com uma força gravitacional de intensidade F. O usuário dobra a…
Aceleração da gravidade em outros planetas
Um planeta fora do Sistema Solar tem massa 2 vezes maior e raio 2 vezes maior que os da Terra. Na superfície da Terra, g = 10 m/s². A…
Aceleração da gravidade com a altitude
Um satélite meteorológico está em órbita a uma altitude h igual ao raio da Terra, R. Na superfície da Terra, a aceleração da gravidade…
Satélites e imponderabilidade
Em vídeos gravados na estação espacial internacional, que orbita a cerca de 400 km de altitude, os astronautas flutuam dentro da nave e…
Marés
Pescadores do litoral nordestino sabem que a maré cheia acontece cerca de duas vezes por dia. Sabem também que o horário da maré atrasa…
Satélites e órbitas
Um satélite de comunicação descreve uma órbita circular de raio $r = 4,0 \times 10^6$ m em torno de um planeta. Nessa órbita, a aceleração…
Equilíbrio do ponto material
Uma luminária de 3,0 kg está em equilíbrio, pendurada por dois fios idênticos presos ao teto. Cada fio forma um ângulo de 30° com o teto…
Princípio de Arquimedes e navios
Um navio cargueiro tem o casco feito de aço, material com densidade de cerca de 7,9 g/cm³, bem maior que a da água (cerca de 1,0 g/cm³)…
Momento de uma força e alavancas
Para soltar o parafuso de uma roda de carro, é preciso aplicar um momento (torque) de 120 N·m. A chave de roda original tem braço de 0,30…
Equilíbrio de corpo extenso
Em uma gangorra de parque com o apoio no centro, uma criança de 40 kg senta a 1,5 m do apoio. Do outro lado, vai sentar uma criança de 30…
Equilíbrio de corpo extenso
Em uma obra, uma tábua homogênea de 4,0 m de comprimento e peso de 200 N está apoiada na horizontal sobre dois cavaletes, um em cada…
Densidade e flutuação
Um pedaço de madeira tem massa de 600 g e ocupa um volume de 750 cm³. A densidade da água é 1,00 g/cm³. Qual é a densidade dessa madeira e…
Pressão no cotidiano
Durante uma mudança, uma geladeira de 50 kg fica parada sobre o piso da cozinha, apoiada em uma base de 0,50 m². Use g = 10 m/s². Qual é a…
Pressão no cotidiano
Para fixar um cartaz no mural da sala, um estudante aperta uma tachinha com o polegar. A cabeça da tachinha é larga e a ponta é muito…
Pressão hidrostática e lei de Stevin
Um mergulhador desce a 30 m de profundidade em um lago de água doce. A densidade da água é 1000 kg/m³, a pressão atmosférica na superfície…
Vasos comunicantes e pressão atmosférica
Em uma obra, o pedreiro enche de água uma mangueira transparente e comprida. Ele segura uma ponta encostada em uma parede e a outra ponta…
Princípio de Pascal
No elevador hidráulico de um posto, o êmbolo menor tem área de 5,0 cm² e o êmbolo maior tem área de 500 cm². Um carro de 1 200 kg está…
Princípio de Arquimedes e peso aparente
Em uma aula prática, uma peça metálica de 4,0 kg e volume de $1,0 \times 10^{-3}$ m³ (1 litro) é pendurada em um dinamômetro. Em seguida…