Questões de Concurso sobre Cinemática

Um balão de ar quente encontra-se a 60,0 m da superfície terrestre com velocidade vertical constante e ascendente de módulo igual a 18,0 km/h, quando se desprende dele um parafuso metálico. Desprezando-se a resistência do ar e considerando a aceleração da gravidade local igual a 9,80 m/s², pode-se afirmar que a velocidade do parafuso após 0,51 segundos do início do movimento é de, aproximadamente:

Um projétil é disparado do solo com uma velocidade inicial ${\overrightarrow{v}}_0$ de módulo igual a 60m/s e ângulo de 60^o.

A figura a seguir mostra a trajetória do projetil, supondo a resistência do ar desprezível.

1 segundo depois de atingir a altura máxima H, ele passa pelo ponto P indicado na figura. Considere g = 10m/s².

O módulo do vetor variação de velocidade do projétil entre o instante do lançamento e o instante em que passa pelo ponto P é de

Uma criança vê uma fruta madura pendurada em uma árvore, em ponto P, a uma altura H do solo. Ingenuamente, ela atira, de um ponto O do solo, uma pedra na direção OP. A velocidade inicial $\overrightarrow{v_o}$ é tal que, supondo a resistência do ar desprezível, o ponto mais alto atingido pela pedra fica localizado verticalmente abaixo do ponto P onde se encontra a fruta, como ilustra a figura.

Seja h a altura máxima atingida pela pedra. Nesse caso, a fruta se encontra a uma altura H do solo igual a

Um projétil é lançado obliquamente próximo do alto de um plano inclinado, cuja inclinação com a horizontal é de 45°. O projétil é lançado com uma velocidade inicial 𝑣₀ = 15 𝑚/𝑠, formando um ângulo de 15° em relação ao plano inclinado, e percorre uma distância 𝑑 = 75 𝑚 ao longo do plano inclinado até voltar a tocá-lo próximo de sua base. Considere que não há resistência do ar sobre o corpo e quaisquer outros efeitos dissipativos que possam afetar o movimento do projétil.

Utilize: 𝑔 = 10 𝑚/𝑠², 𝑠𝑒𝑛 15° ≅ 0,26, 𝑐𝑜𝑠 15° ≅ 0,97, $\sqrt{2}$ ≅ 1,4, $\sqrt{3}$ ≅ 1,7. Qual é, aproximadamente, a velocidade do projétil ao final do movimento descrito?

Um alvo será lançado verticalmente com velocidade inicial 𝑣₀, sob ação da aceleração gravitacional g. Uma pessoa a alguns metros de distância fará um lançamento oblíquo simultaneamente de um projétil em direção ao alvo. O lançamento terá velocidade inicial 𝑣₀′ e ângulo em relação ao solo 𝜃. Indique a relação entre 𝑣₀, 𝑣₀′ e 𝜃 para que ambos os objetos atinjam a mesma altura máxima simultaneamente. Considere que o alvo e o projétil serão lançados da mesma altura em relação ao solo. Desconsidere a resistência do ar.

A altura máxima que a bola atinge, em relação à origem do sistema de coordenadas, é maior que 0,5 m.

Um corpo é abandonado de uma altura de 20 m em relação ao solo. Considerando desprezível toda e qualquer forma de atrito, assinale a alternativa que apresenta sua velocidade imediatamente antes de atingir o solo.

Dados: utilize a aceleração gravitacional de módulo 10m/s².

Um corpo de massa 2 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal perfeitamente lisa, quando duas forças de direções paralelas à superfície passam a atuar simultaneamente nesse corpo. Considerando que o módulo das forças seja o mesmo de 10 N, assinale a alternativa correta.

Em uma pista de teste circular de 4,2 km de comprimento, um veículo partiu do marco inicial da pista e manteve uma velocidade constante de 35 m/s executando voltas completas na pista. As dimensões do veículo, em relação às dimensões da pista, podem ser desprezadas e o movimento executado foi circular e uniforme. O valor do período, em segundos, observado no movimento é igual a

A distração é um dos fatores preponderantes para a ocorrência de acidente no trânsito. Em razão disso, campanhas são feitas para conscientização da população. Um piscar de olhos ou um espirro podem produzir distração suficiente para ocasionar um acidente. Um espirro muito intenso pode produzir uma distração de cerca de 0,55 segundo.

Em um veículo a 100 km/h, que distância será percorrida nesse tempo de distração?

Na queda livre não ocorre impulso.

Um móvel é uniformemente retardado durante 5s, percorrendo 75m até parar.

A distância por ele percorrida durante o último segundo de movimento foi de

Assinale a alternativa correta.

Uma concessionária é responsável por um trecho de 480 quilômetros de uma rodovia. Nesse trecho, foram construídas 10 praças de pedágio, onde funcionários recebem os pagamentos nas cabines de cobrança. Também existe o serviço automático, em que os veículos providos de um dispositivo passam por uma cancela, que se abre automaticamente, evitando filas e diminuindo o tempo de viagem. Segundo a concessionária, o tempo médio para efetuar a passagem em uma cabine é de 3 minutos, e as velocidades máximas permitidas na rodovia são 100 km/h, para veículos leves, e 80 km/h, para veículos de grande porte.

Considere um carro e um caminhão viajando, ambos com velocidades constantes e iguais às máximas permitidas, e que somente o caminhão tenha o serviço automático de cobrança.

Comparado ao caminhão, quantos minutos a menos o carro leva para percorrer toda a rodovia?

Um professor lança uma esfera verticalmente para cima, a qual retorna, depois de alguns segundos, ao ponto de lançamento. Em seguida, lista em um quadro todas as possibilidades para as grandezas cinemáticas.

*Grandezas com módulo nulo não têm sentido definido.

Ele solicita aos alunos que analisem as grandezas cinemáticas no instante em que a esfera atinge a altura máxima, escolhendo uma combinação para os módulos e sentidos da velocidade e da aceleração.

A escolha que corresponde à combinação correta é

Uma caminhonete de 6m de comprimento, que viaja a uma velocidade constante de 18 m/s, ultrapassa um ônibus de 24m de comprimento que viaja na mesma direção e no mesmo sentido, a uma velocidade constante de 12m/s.

Assinale a opção que indica a distância percorrida pela caminhonete durante a ultrapassagem.

Se a velocidade de impacto foi estimada em 36 km/h, a velocidade do veículo imediatamente antes de se iniciar o processo de frenagem era superior a 45 km/h.

No VI Congresso Nacional de Educação em 2019, os graduandos/UFPE, Emerson S. da Silva, Lucas S. Costa, Ádriel D. J. Farias, Maria C. O. da Silva, apresentaram um estudo onde estudam o choque conceitual entre duas matrizes distintas do pensamento humano sobre a natureza. Abordam a similaridade entre essas concepções e as respostas dadas por estudantes do ensino médio e do primeiro ano do curso de Licenciatura em Física. Ao seguinte experimento mental.

“Um rapaz do alto de um mastro abandona uma pedra enquanto o navio está se movendo com velocidade constante. Desprezando o efeito do ar (vento) durante o movimento de queda, essa pedra cairá no pé do mastro, atrás ou à frente dele?”

Deste trabalho são extraídas (ou adaptadas) as afirmações seguintes, que tanto podem corresponder à citação dos pesquisadores, Apud, ou citação dos estudantes que participaram das atividades:

I. “A pedra cairá atrás do mastro, porque durante o tempo de queda da pedra o navio ____.”

II. “Cairá ______, porque esta questão parte do princípio da inércia que afirma que todo corpo parado permanece parado e todo corpo em movimento permanece em movimento uniforme.”

III. “______ de fato não reconheceu a ideia de inércia, porque deixou de imaginar como seria o movimento ______. Em sua experiência, todo movimento estava sujeito a resistência e ele fez deste o fato central de sua teoria do movimento.”

IV. Título do Trabalho: “______ vs ______: uma análise criteriosa sobre o movimento dos corpos.”

Apesar das lacunas, todas essas afirmações são muito similares ao que se transmite no ambiente do ensino de física formal, remetendo ao debate entre os defensores de posições em torno dessa questão. Assinale dentre as alternativas aquela que preenche com termos adequados (em ordem respectiva quando houver mais de um) que se pode inferir pelo contexto.

Se Estela foi lançada por um ângulo igual a 45º, então sua velocidade horizontal inicial foi superior a 9 m/s.

Um projétil de massa 𝑚 é disparado com velocidade 𝑣 contra o bloco de um pêndulo balístico de massa 𝑀. O bloco está pendurado em uma haste de massa desprezível, de comprimento 𝐿, que gira em torno de um pivô. O bloco do pêndulo, com o projétil cravado, oscila para cima alcançando a altura ℎ e a haste forma um ângulo 𝜃 com a vertical. Assinale a alternativa que indica a expressão correta da velocidade 𝑣.