1ª série – Física
SIMULADO – Física – 1ª série
Tipo: Vestibular (FUVEST, UNICAMP, UNESP, UERJ e similares)
Nome do aluno: _________________________
Escola: _________________________
Data: ____/____/____
Turma: _________ Nº: _____
Duração: 1h10min
Instruções gerais:
– O uso de calculadora é permitido.
– Leia atentamente cada questão antes de responder.
– Justifique suas respostas quando necessário.
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QUESTÕES OBJETIVAS
Questão 1 (Médio)
Um carro de massa \( m = 1000 \, \text{kg} \) está em movimento retilíneo uniforme (MRU) a uma velocidade de \( v = 20 \, \text{m/s} \). Qual é a energia cinética do carro?
Questão 2 (Médio)
Um atleta corre a uma velocidade constante de \( 8 \, \text{m/s} \) e realiza uma corrida de 100 metros. Qual é a energia cinética do atleta, considerando sua massa de \( 70 \, \text{kg} \)?
Questão 3 (Médio)
Durante uma descida de uma montanha, um esquiador de 80 kg inicia sua descida a partir do repouso. Ao atingir uma velocidade de \( 15 \, \text{m/s} \), qual é sua energia cinética?
Questão 4 (Médio)
Um corpo de massa \( 5 \, \text{kg} \) se move a uma velocidade de \( 10 \, \text{m/s} \). Se a velocidade do corpo dobrar, qual será a nova energia cinética?
Questão 5 (Médio)
Um ciclista de massa \( 70 \, \text{kg} \) está em uma descida com uma velocidade de \( 12 \, \text{m/s} \). Se ele parar de pedalar, qual é a energia cinética que ele possui antes de parar?
Questão 6 (Médio)
Um corpo de 2 kg se move a uma velocidade de 3 m/s. Se ele aumenta sua velocidade para 6 m/s, qual será a variação de sua energia cinética?
Questão 7 (Médio)
Um carro de massa \( 1500 \, \text{kg} \) acelera de \( 0 \, \text{m/s} \) a \( 25 \, \text{m/s} \) em 10 segundos. Qual é a energia cinética do carro ao final desse tempo?
Questão 8 (Médio)
Um corpo em movimento tem uma energia cinética de \( 2000 \, \text{J} \). Se a sua massa é \( 50 \, \text{kg} \), qual é a sua velocidade?
Questão 9 (Médio)
Um projétil de 0,5 kg é lançado verticalmente e atinge uma velocidade de \( 20 \, \text{m/s} \) no momento do lançamento. Qual é a energia cinética do projétil neste momento?
Questão 10 (Médio)
Um carro se desloca a uma velocidade de \( 30 \, \text{m/s} \) e tem uma energia cinética de \( 450.000 \, \text{J} \). Qual é a massa do carro?
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QUESTÕES DISSERTATIVAS
Questão 1
Um atleta de 75 kg corre a uma velocidade de \( 9 \, \text{m/s} \). Calcule a energia cinética do atleta e explique como essa energia se relaciona com o trabalho realizado por ele durante a corrida.
Resposta:
Questão 2
Um corpo de 10 kg é lançado verticalmente para cima com uma energia cinética inicial de \( 2000 \, \text{J} \). Determine a altura máxima que o corpo alcançará, considerando que toda a energia cinética se converte em energia potencial gravitacional.
Resposta:
Questão 3
Um carro de \( 1200 \, \text{kg} \) passa de uma velocidade de \( 10 \, \text{m/s} \) para \( 20 \, \text{m/s} \). Calcule a variação da energia cinética do carro e discorra sobre a importância dessa variação em termos de segurança em um acidente.
Resposta:
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GABARITO COMENTADO
Questão 1
Gabarito: B
Justificativa: A energia cinética é dada pela fórmula \( E_k = \frac{1}{2} mv^2 \). Portanto:
\[
E_k = \frac{1}{2} \times 1000 \, \text{kg} \times (20 \, \text{m/s})^2 = 200.000 \, \text{J}
\]
As demais alternativas não são corretas porque não aplicam corretamente a fórmula ou usam valores errados.
Questão 2
Gabarito: B
Justificativa: Utilizando a fórmula \( E_k = \frac{1}{2} mv^2 \):
\[
E_k = \frac{1}{2} \times 70 \, \text{kg} \times (8 \, \text{m/s})^2 = 2240 \, \text{J}
\]
As demais alternativas não correspondem ao cálculo correto.
Questão 3
Gabarito: C
Justificativa: Usando \( E_k = \frac{1}{2} mv^2 \):
\[
E_k = \frac{1}{2} \times 80 \, \text{kg} \times (15 \, \text{m/s})^2 = 9000 \, \text{J}
\]
Alternativas incorretas não consideram a fórmula ou utilizam dados errôneos.
Questão 4
Gabarito: C
Justificativa: A energia cinética inicial é \( E_k = \frac{1}{2} mv^2 \) e quando a velocidade dobra:
\[
E_k’ = \frac{1}{2} m(2v)^2 = 2^2 \cdot \frac{1}{2} mv^2 = 4E_k
\]
Portanto, a nova energia é quatro vezes a original, e as demais alternativas estão incorretas.
Questão 5
Gabarito: A
Justificativa:
\[
E_k = \frac{1}{2} \times 70 \, \text{kg} \times (12 \, \text{m/s})^2 = 5040 \, \text{J}
\]
As demais alternativas não refletem o cálculo correto.
Questão 6
Gabarito: D
Justificativa:
\[
E_k_i = \frac{1}{2} \times 2 \, \text{kg} \times (3 \, \text{m/s})^2 = 9 \, \text{J}
\]
\[
E_k_f = \frac{1}{2} \times 2 \, \text{kg} \times (6 \, \text{m/s})^2 = 36 \, \text{J}
\]
A variação é \( 36 – 9 = 27 \, \text{J} \), e as demais não refletem a variação correta.
Questão 7
Gabarito: B
Justificativa:
\[
E_k = \frac{1}{2} \times 1500 \, \text{kg} \times (25 \, \text{m/s})^2 = 468.750 \, \text{J}
\]
As demais alternativas não correspondem ao cálculo correto.
Questão 8
Gabarito: B
Justificativa:
\[
E_k = 2000 \, \text{J} = \frac{1}{2} m v^2 \Rightarrow 2000 = \frac{1}{2} \times 50 \times v^2 \Rightarrow v^2 = 80 \Rightarrow v = 10 \, \text{m/s}
\]
As demais alternativas não são possíveis.
Questão 9
Gabarito: B
Justificativa:
\[
E_k = \frac{1}{2} \times 0,5 \, \text{kg} \times (20 \, \text{m/s})^2 = 1000 \, \text{J}
\]
As demais alternativas não estão corretas.
Questão 10
Gabarito: A
Justificativa:
\[
E_k = \frac{1}{2} mv^2 \Rightarrow 450.000 = \frac{1}{2} m (30)^2 \Rightarrow 450.000 = 450m \Rightarrow m = 1000 \, \text{kg}
\]
As demais alternativas não correspondem a essa massa.
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TABELA RESUMO DO GABARITO
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Este simulado foi elaborado com base nos conteúdos de Física da 1ª série do Ensino Médio, focando na energia cinética e suas aplicações práticas. As questões foram desenvolvidas para avaliar não apenas a memorização, mas a capacidade de aplicar e analisar conceitos físicos em situações reais.