Exercícios de MRUV Resolvidos: Lista Inédita com Gabarito Comentado

O Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV) é um dos tópicos mais cobrados na prova de Ciências da Natureza do ENEM e nos principais vestibulares do país. Diferente do movimento uniforme, aqui a velocidade muda ao longo do tempo, mas sempre de forma constante, graças a uma aceleração fixa.

Para ajudar você a dominar esse conteúdo e garantir sua vaga na faculdade, preparamos uma lista inédita de exercícios resolvidos passo a passo. Treine seus conhecimentos e confira o gabarito comentado abaixo! 

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Questão 1 — Segurança e Frenagem de Emergência (Estilo ENEM)

Foco em: Equação de Torricelli e Distância de Frenagem

Em uma campanha de conscientização no trânsito, engenheiros analisam o comportamento de um carro de testes que se move a uma velocidade constante de 30 m/s (aproximadamente 108 km/h). Diante de um obstáculo inesperado, o motorista pisa até o fim no freio. O veículo desacelera de forma constante a uma taxa de 5 m/s² até parar completamente.

Desprezando o tempo de reação do motorista, a distância mínima percorrida pelo automóvel durante a frenagem é de:

A) 45 metros
B) 60 metros
C) 90 metros
D) 120 metros
E) 180 metros

Ver Resolução Passo a Passo (Gabarito)

Gabarito Correto: C

1. Identificando os dados fornecidos pelo problema:

• Velocidade inicial (v₀) = 30 m/s
• Velocidade final (v) = 0 m/s (pois o veículo vai parar totalmente)
• Aceleração (a) = -5 m/s² (valor negativo porque o carro está freando/desacelerando)
• Distância percorrida (as) = ?

2. Escolhendo a fórmula ideal:
Como o problema não nos informou o tempo gasto, a melhor alternativa é utilizar a Equação de Torricelli:

v² = v₀² + 2 . a . as

3. Substituindo os valores e calculando:

0² = 30² + 2 . (-5) . as
0 = 900 - 10 . as
10 . as = 900
as = 900 / 10
as = 90 metros

Conclusão: O automóvel precisará de no mínimo 90 metros de espaço livre para conseguir parar com total segurança.

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Questão 2 — A Decolagem de um Avião Cargueiro

Foco em: Função Horária da Posição

Um avião de carga de grande porte inicia seu procedimento de decolagem a partir do repouso em uma pista retilínea de um aeroporto. A aeronave mantém uma aceleração constante de 3 m/s². Sabendo que o piloto precisa percorrer exatamente 600 metros de pista para atingir a velocidade necessária para levantar voo, o tempo gasto nesse processo é de:

A) 10 segundos
B) 20 segundos
C) 30 segundos
D) 40 segundos
E) 50 segundos

Ver Resolução Passo a Passo (Gabarito)

Gabarito Correto: B

1. Identificando os dados fornecidos pelo problema:

• Velocidade inicial (v₀) = 0 m/s (parte do repouso)
• Aceleração (a) = 3 m/s²
• Distância percorrida (as) = 600 metros
• Tempo gasto (t) = ?

2. Escolhendo a fórmula ideal:
Como queremos descobrir o tempo e temos a distância e aceleração, usamos a Função Horária da Posição:

as = v₀ . t + (a . t²) / 2

3. Substituindo os valores e calculando:

600 = 0 . t + (3 . t²) / 2
600 = (3 . t²) / 2
600 . 2 = 3 . t²
1200 = 3 . t²
t² = 1200 / 3
t² = 400
t = raiz quadrada de 400
t = 20 segundos

Conclusão: A aeronave levará exatamente 20 segundos percorrendo a pista até conseguir decolar.

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Questão 3 — O Teste do Carro Elétrico de Arrancada

Foco em: Função Horária da Velocidade

Um new protótipo de carro elétrico de corrida é testado em uma pista retilínea. O engenheiro chefe monitora o veículo e constata que sua velocidade varia em função do tempo de acordo com a seguinte equação matemática (no Sistema Internacional de Unidades):

v = 4 + 6t

Com base nessa função estrutural do movimento, analise as afirmações a seguir:

I. A velocidade inicial do veículo é de 4 m/s.
II. O carro desloca-se com uma aceleração constante de 6 m/s².
III. Após um intervalo de 5 segundos, a velocidade atingida pelo automóvel será de 34 m/s.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmação(ões):

A) Apenas I.
B) Apenas II.
C) Apenas I e II.
D) Apenas II e III.
E) I, II e III.

Ver Resolução Passo a Passo (Gabarito)

Gabarito Correto: E

Análise detalhada de cada afirmação:

• Afirmação I (Correta): A fórmula geral da velocidade no MRUV é dada por v = v₀ + a . t. Comparando termo a termo com a função do problema (v = 4 + 6t), identificamos diretamente que o número isolado corresponde à velocidade inicial: v₀ = 4 m/s.
• Afirmação II (Correta): Da mesma forma, o número que acompanha a variável do tempo (t) representa a aceleração do veículo: a = 6 m/s².
• Afirmação III (Correta): Para encontrar a velocidade no instante t = 5 segundos, basta substituir esse valor na equação do teste:
  v = 4 + 6 . (5)
  v = 4 + 30
  v = 34 m/s.

Conclusão: Como todas as deduções físicas propostas estão totalmente corretas, a alternativa correspondente é a E.