Exercícios

Questões de Vetores Fisica – 1º ano – parte 3

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Nesta seleção, você vai revisar conceitos centrais de vetores na Física do 1º ano do Ensino Médio, com foco em módulo, direção, sentido e operações vetoriais.

As questões exploram situações contextualizadas e exigem análise cuidadosa de componentes, resultantes e propriedades geométricas dos vetores, sem sair do recorte de Vetores em Física.

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Questões de Vetores Fisica – 1º ano – parte 3

Questão 01

Um aluno desloca-se 6 m para leste e, em seguida, 8 m para norte. Qual é o módulo do vetor deslocamento resultante desse percurso?

Gabarito: alternativa B). Correta. Como os vetores são perpendiculares, aplica-se Pitágoras: raiz de 62 + 82 = 10.

Comentários por alternativa:

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  • A) Somar diretamente vale para grandezas escalares em mesma direção, não para vetores perpendiculares.
  • B) Correta. Como os vetores são perpendiculares, aplica-se Pitágoras: raiz de 62 + 82 = 10.
  • C) Subtração não representa resultante em trajetos ortogonais; o módulo depende das componentes.
  • D) Produto dos módulos não fornece deslocamento resultante; a unidade também ficaria incorreta.
  • E) O maior trecho não determina o deslocamento total quando há mudança de direção.

Questão 02

Dois vetores de mesma origem têm módulos 12 e 5. O primeiro faz 60° com o eixo x positivo, e o segundo faz 150° com o mesmo eixo. Qual alternativa descreve corretamente a componente resultante em x, em y e o sentido final do vetor soma?

Gabarito: alternativa D). Correta. A soma das componentes em x fica negativa e em y positiva, situando o resultante no segundo quadrante.

Comentários por alternativa:

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  • A) O vetor de 5 contribui com x negativo; isso impede resultado em x positivo nesse caso.
  • B) Para isso, as duas componentes deveriam ser negativas, o que não ocorre aqui.
  • C) A componente y não se torna negativa, pois ambos os vetores têm projeções verticais positivas.
  • D) Correta. A soma das componentes em x fica negativa e em y positiva, situando o resultante no segundo quadrante.
  • E) As componentes não são nulas; há contribuições em ambos os eixos.

Questão 03

Uma força de 40 N forma 37° com a horizontal. Considerando cos 37° = 0,8 e sen 37° = 0,6, quais são, respectivamente, as componentes horizontal e vertical dessa força?

Gabarito: alternativa A). Correta. A componente horizontal é 40 vezes cosseno e a vertical é 40 vezes seno.

Comentários por alternativa:

  • A) Correta. A componente horizontal é 40 vezes cosseno e a vertical é 40 vezes seno.
  • B) As componentes foram invertidas; 24 N corresponde à horizontal e 32 N não aparece nesse ângulo.
  • C) A força não é paralela ao eixo x; existe componente vertical diferente de zero.
  • D) A componente horizontal foi subestimada; o cosseno de 37° gera 32 N.
  • E) A componente vertical foi trocada por um valor inferior ao correto.

Questão 04

Um deslocamento A tem módulo 9 e aponta para leste. Outro deslocamento B tem módulo 12 e aponta para oeste. Qual é o vetor soma A + B?

Gabarito: alternativa E). Correta. Vetores colineares e opostos são subtraídos; prevalece o de maior módulo, para oeste.

Comentários por alternativa:

  • A) A soma de módulos só valeria se tivessem mesmo sentido; aqui são opostos.
  • B) 21 é a soma algébrica inadequada para sentidos opostos.
  • C) O módulo 3 é correto, mas o sentido fica do vetor de maior módulo, isto é, oeste.
  • D) O resultante não é nulo, pois os módulos são diferentes.
  • E) Correta. Vetores colineares e opostos são subtraídos; prevalece o de maior módulo, para oeste.

Questão 05

Em uma simulação, um vetor velocidade de módulo 20 m/s foi decomposto em dois eixos perpendiculares x e y. Se a componente em x vale 12 m/s, qual deve ser a componente em y para manter o mesmo módulo?

Gabarito: alternativa C). Correta. Pela relação pitagórica, y = raiz de 202 – 122 = 16? Wait.

Comentários por alternativa:

  • A) Soma direta não vale para componentes perpendiculares; usa-se Pitágoras.
  • B) A soma das componentes não determina o módulo em vetores ortogonais.
  • C) Correta. Pela relação pitagórica, y = raiz de 202 – 122 = 16? Wait.
  • D) Metade do módulo não tem relação necessária com a componente perpendicular.
  • E) Diferença simples entre módulo e componente não fornece a outra projeção.

Questão 06

A respeito da soma de dois vetores quaisquer, qual afirmação descreve corretamente a ideia de comutatividade na operação vetorial?

Gabarito: alternativa B). Correta. Na adição vetorial, A + B é igual a B + A, com a mesma resultante.

Comentários por alternativa:

  • A) A ordem não altera a soma vetorial; a resultante permanece a mesma.
  • B) Correta. Na adição vetorial, A + B é igual a B + A, com a mesma resultante.
  • C) Unidades influenciam o valor numérico, mas não a propriedade de comutatividade.
  • D) Vetores de módulos distintos também podem ser somados normalmente.
  • E) A sequência do desenho pode mudar a representação, não a resultante.

Questão 07

Dois vetores de módulos 10 e 10 formam entre si um ângulo de 120°. Qual é o módulo do vetor resultante?

Gabarito: alternativa E). Correta. Usando a lei dos cossenos: R2 = 102 + 102 + 2·10·10·cos120° = 100, então R = 10? Wait.

Comentários por alternativa:

  • A) Essa soma vale para vetores com mesmo sentido, não para ângulo de 120°.
  • B) Esse valor não corresponde à lei dos cossenos para os dados do problema.
  • C) O módulo não é simplesmente um dos valores iniciais.
  • D) O resultante não é nulo, pois os vetores não são opostos.
  • E) Correta. Usando a lei dos cossenos: R2 = 102 + 102 + 2·10·10·cos120° = 100, então R = 10? Wait.

Questão 08

Um vetor tem componentes x = -4 e y = 3. Qual alternativa traz corretamente o módulo e o quadrante desse vetor no plano cartesiano?

Gabarito: alternativa A). Correta. O módulo é raiz de (-4)2 + 32 = 5, e x negativo com y positivo indica segundo quadrante.

Comentários por alternativa:

  • A) Correta. O módulo é raiz de (-4)2 + 32 = 5, e x negativo com y positivo indica segundo quadrante.
  • B) O módulo não é a soma dos valores absolutos; o quadrante também está incorreto.
  • C) O sinal de y não é negativo, então não pertence ao quarto quadrante.
  • D) A raiz das componentes não resulta em 1; os sinais indicam outro quadrante.
  • E) O módulo não é 7, e o vetor não fica no segundo quadrante por esse motivo apenas.

Questão 09

Um barco pretende atravessar um rio com velocidade própria de 6 m/s na direção perpendicular às margens, enquanto a correnteza tem velocidade de 8 m/s paralela às margens. Qual é o módulo da velocidade resultante do barco em relação ao solo?

Gabarito: alternativa D). Correta. As velocidades são perpendiculares, então o módulo resultante é raiz de 62 + 82 = 10.

Comentários por alternativa:

  • A) Não são opostas; são perpendiculares, então a diferença direta não se aplica.
  • B) A maior velocidade não representa a resultante quando há duas componentes perpendiculares.
  • C) A soma direta vale para mesma direção e mesmo sentido, o que não ocorre aqui.
  • D) Correta. As velocidades são perpendiculares, então o módulo resultante é raiz de 62 + 82 = 10.
  • E) A velocidade de travessia é apenas uma componente do movimento.

Questão 10

Considere a decomposição de um vetor em duas partes perpendiculares. Qual situação caracteriza corretamente a reconstrução do vetor original a partir de suas componentes?

Gabarito: alternativa C). Correta. Em componentes perpendiculares, o vetor original é reconstruído pela relação de Pitágoras.

Comentários por alternativa:

  • A) Somar módulos não recupera o vetor em componentes perpendiculares.
  • B) Subtração não fornece, em geral, o módulo do vetor original.
  • C) Correta. Em componentes perpendiculares, o vetor original é reconstruído pela relação de Pitágoras.
  • D) Produto de componentes não determina direção nem módulo vetorial.
  • E) A maior componente não corresponde, em geral, ao módulo total.

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