Questões de Concurso sobre Cinemática

Considere a construção de uma unidade robótica móvel composta por sensor de infravermelho utilizado para medir a distância entre o robô e um objeto durante seu deslocamento. O robô então inicia a se movimentar em trajetória retilínea com velocidade inicial de 10 m/s, em direção a uma parede. No início do movimento, o sensor indica que a distância entre o robô e a parede é de 5 metros. Depois de 5 segundos, o sensor informa que a distância entre o robô e a parede é de 30 metros. Diante do exposto, considerando o robô como um ponto material, assinale qual o módulo da aceleração empregada pelo robô durante seu deslocamento.

Um objeto de massa m constante move-se num movimento retilíneo uniformemente variado unidimensional descrito pela equação x = -3 + 5t + 2t², em que x é a posição do objeto, medida em quilômetros, e t é o tempo, medido em horas. Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da aceleração a do objeto nesse movimento.

A figura a seguir representa a trajetória do movimento circular uniforme, realizado totalmente num plano vertical em um local onde há gravidade, em que um veículo está, durante todo o movimento, em contato com um trilho . Nessa figura estão assinaladas quatro posições (1, 2, 3 e 4). A posição 1 está diametralmente oposta a posição 3, assim como a posição 2 está em relação a 4. As posições 3 e 1 pertencem a linha tracejada na vertical (V) e, respectivamente, são a posição mais elevada e menos elevada da trajetória. Enquanto as posições 4 e 2 pertencem a linha tracejada na horizontal (H) e paralela ao solo.

Assinale a alternativa que indica corretamente uma relação entre os módulos das reações normais (N1, N2, N3 e N4) em cada uma dessas posições (N1 na posição 1, N2 na posição 2, N3 na posição 3 e N4 na posição 4).

A observação de marcas de pneu na via apenas a partir de certa metragem revela a inocorrência de processo de frenagem anterior à formação dessas marcas.

Os riscos de acidentes no trânsito são cada vez mais sérios, e precisamos tomar todos os cuidados necessários. Considere um veículo em uma trajetória curvilínea na qual ele precisa superar uma curva circular plana de raio R = 50 m, mantendo o módulo da sua velocidade constante. Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre os pneus e a pista é 0,8 e g = 10 m/s², qual é a máxima velocidade que o carro pode desenvolver sem derrapar e “sair pela tangente” na curva?

A velocidade V_x da bola é menor que 50 cm/s.

Uma tábua (AB) de comprimento 100,0 cm foi utilizada como plano inclinado em duas situações (esquemas 1 e 2), representadas abaixo. Em cada um dos esquemas, um mesmo objeto de massa 200,0 g foi abandonado do ponto A e desceu em movimento retilíneo uniformemente variado até o ponto B. Os tempos de descida foram registrados em 4,0 s para o esquema 1 e 2,0 s para o esquema 2.

Considerando o exposto acima, assinale a alternativa que apresenta a relação correta entre os módulos das forças resultantes, 𝐹_𝑅1 (esquema 1) e 𝐹_𝑅2 (esquema 2), sobre o objeto de massa 200,0 g.

Esquema 1

Esquema 2

O gráfico a seguir representa as velocidades instantâneas “v” de um objeto em função dos respectivos instantes de tempo “t”.

Assinale a alternativa cuja afirmação está correta.

Observe a imagem a seguir:

Considerando os conceitos básicos de cinemática, bem como os pontos móveis e materiais indicados na imagem, assinale a alternativa correta.

Um professor, para estimular em seus alunos o gosto pelo assunto que iria iniciar – um tópico muito importante de Mecânica –, apresentou diversas imagens de carros de corrida e algumas informações a respeito deles. Dentre as informações fornecidas, o professor chamou a atenção a respeito do tempo que cada carro levava para atingir a velocidade de 100 km/h, de forma que os alunos pudessem comparar os carros e identificar qual seria o mais rápido. O tópico a ser iniciado pelo professor, a partir das informações sobre velocidade/tempo dos carros, tratava de

De maneira equivocada, um estudante, propõe ao seu professor que uma relação entre uma distância X, uma velocidade V e uma aceleração 4 é dada por X = Vⁿ/A. De modo a corrigir o equívoco cometido pelo estudante, o professor, fazendo uso de um tratamento dimensional, conclui que o expoente n que torna a proposta do estudante correta é

A figura representa o gráfico velocidade-tempo de uma partícula que se desloca ao longo de uma trajetória circular de 48m de raio.

Assinale a opção que indica o módulo do vetor aceleração da partícula no instante t = 1 segundo.

Duas partículas 1 e 2 deslocam-se em mesma direção e sentido. O gráfico representa o movimento das partículas.

A distância percorrida pela partícula 1 entre t=0 e o ponto de interceptação com a partícula 2, foi de

A figura 1 mostra um bloco em repouso sobre uma superfície plana e horizontal. Nesse caso, a superfície exerce sobre o bloco uma força ${\overrightarrow{f}}_1$.

A figura 2 mostra o mesmo bloco deslizando sobre um piso horizontal em movimento retilíneo uniforme. Nesse caso, o piso exerce sobre o bloco uma força ${\overrightarrow{f}}_2$.

A figura 3 mostra o mesmo bloco descendo, em movimento uniforme, uma rampa inclinada em relação à horizontal ao longo de uma reta de maior declive. Nesse caso, a rampa exerce sobre o bloco uma força ${\overrightarrow{f}}_3$.

figura 1 figura 2 figura 3

Essas forças ${\overrightarrow{f}}_1$, ${\overrightarrow{f}}_2$ e ${\overrightarrow{f}}_3$ são tais que

O artigo “A física no salto recorde de Felix Baumgartner” de Fernando Lang da Silveira, publicado na Revista Brasileira de Ensino de Física em 2015, analisa o movimento durante toda a queda, como descreve em seu resumo.

“Em 14/10/2012 Felix Baumgartner fez seu salto recorde na atmosfera. A partir do vídeo que apresenta medidas de tempo, velocidade, altitude e aceleração durante todo o salto recorde são discutidos diversos aspectos da Mecânica envolvida no feito, bem como tópicos de física da atmosfera terrestre relevantes para a compreensão do movimento de descida desde a estratosfera. Além dos três recordes mundialmente reconhecidos - maior altitude inicial, maior extensão de queda e obtenção de velocidade supersônica por um paraquedista - demonstra-se quantitativamente que também ocorreu queda livre, com aceleração em acordo com o valor previsto teoricamente pela International Gravity Formula, durante mais de 20 s, por mais de 3 km, constituindo-se certamente em outro recorde. Apresenta-se também um modelo para a velocidade na etapa de descida sem paraquedas que é consistente com os dados do vídeo.”

O gráfico elaborado da variação da velocidade com o tempo representado abaixo permite analisar diversas características do movimento durante toda a queda.

Considere as afirmativas a seguir:

I. A altitude do salto foi de 72 km.

II. No intervalo AB o movimento é de queda livre com aceleração de 9,82 m/s².

III. Em diferentes momentos da queda a força resultante é pequena (quando comparada com outras forças que atuaram durante o salto), como nos instantes próximos à 130 s, 170 s e em boa parte do trecho entre 200 e 240 s.

Estão corretas as afirmativas:

Na torre de Fallturm Bremen, laboratório do Centro de Tecnologia Espacial Aplicada e Microgravidade (ZARM), a catapulta que pode lançar cápsulas de 300 a 500 kg para simular microgravidade. A cápsula deve sair à velocidade de 48 m/s, e a aceleração ocorre em cerca de 0,3s sendo realizado por um sistema pneumático. Considere g=10 m/s².

A depender do peso do experimento levado pela cápsula, o esforço sobre o sistema pneumático é distinto para garantir as mesmas condições de lançamento. Considerando uma massa de 500 kg e supondo que a aceleração de lançamento seja uniforme, procura-se determinar:

I. A aceleração a que a cápsula é submetida durante o lançamento (em unidades de g: aceleração da gravidade) é de ______.

II. A força resultante sobre a cápsula durante o lançamento é de ______.

III. O trabalho realizado pelo sistema pneumático é de ______.

Assinale a alternativa que apresenta os valores mais consistentes para as lacunas.

O ângulo formado pela velocidade final de colisão com a superfície plana em D e a direção vertical teve o cosseno igual a

A figura a seguir representa os gráficos velocidade-tempo de duas pequenas esferas, (1) e (2), que se movem sobre trilhos retilíneos e paralelos.

No instante t = 6s, as esferas estão rigorosamente emparelhadas.

No caso, entre 0 e 6s, a maior distância entre elas foi

Um bloco de massa 4,00 kg é abandonado de uma altura de 4,75 m verticalmente acima de uma mola ideal de constante elástica k = 80,0 N/m, que possui uma extremidade fixa a um plano horizontal, como mostra a figura.

Suponha que o bloco adere à mola instantaneamente ao colidir com ela, comprimindo-a verticalmente. Considere os atritos desprezíveis e g = 10,0 m/s².

O valor máximo do módulo da velocidade do bloco, enquanto ele está descendo, é

Numa ponte de 100 m de extensão existem dois conjuntos de trilhos retilíneos e paralelos que permitem a passagem de dois trens simultaneamente. Exatamente no mesmo instante, chegam dois trens, A e B, precisamente nas extremidades opostas da ponte e em trilhos diferentes. Estes trens se deslocam na mesma direção e em sentidos contrários. O trem A possui 200 m de comprimento e velocidade constante de módulo igual a 36 km/h e o trem B possui 100 m de comprimento e velocidade constante de módulo igual a 18 km/h. De acordo com o texto, é correto afirmar que: