Questões de Concurso Comentadas sobre cinemática em física

A Nasa (agência espacial dos EUA) anunciou, no início deste ano, a descoberta de um planeta com tamanho parecido com o da Terra e que pode ser habitável. Chamado de TOI 700, o planeta orbita a estrela anã TOI 700, em uma zona em que é possível haver água em estado líquido, crucial para a existência de vida como conhecemos. A estrela anã TOI 700 está localizada na constelação austral de Dorado, a 100 anos-luz de distância da Terra.
(Texto adaptado de https://www1.folha.uol.com.br/ciencia/2023/01/novo-planeta-que-pode-ser-habitavel-edescoberto-pela-nasa.shtml).

Embora a distância até o sistema TOI 700 seja impraticável de ser percorrida com a tecnologia atual, em filmes de ficção científica é comum a ideia de utilizar a dobra espacial para encurtar o tempo e a distância das viagens espaciais. Considerando um cenário hipotético no qual uma espaçonave pudesse realizar o percurso em um intervalo de tempo de 20 anos contados a partir do referencial da espaçonave, podemos explorar a ideia da dobra espacial. Nesse contexto fictício, a dobra espacial permitiria encurtar o espaço-tempo e criar um "atalho" entre dois pontos distantes no espaço. Dada essa premissa, qual seria, aproximadamente, a velocidade necessária para a nave conseguir realizar essa proeza? 

Vários são os casos particulares no estudo de interação entre cargas elétricas e campos magnéticos. Cargas lançadas perpendicularmente ao campo magnético (velocidade perpendicular ao campo) descrevem um movimento específico. Assinale a alternativa que apresenta o movimento que uma partícula produz quando lançada perpendicularmente ao campo magnético.

Joaldo, técnico em laboratório no IFMA, com o intuito de apresentar um experimento de baixo custo sobre Movimentos Retilíneos Verticais na Semana Nacional de Ciência e Tecnologia do IFMA, colocou uma torneira que goteja água a uma altura de 125 centímetro e um tempo de queda de 0,5 segundos, conforme figura a seguir. Ele considerou que o ar é desprezível e adotou a aceleração da gravidade F^→ = 10m/s² . Com isso, conseguiu demonstrar que era possível calcular a velocidade da gota ao atingir o chão. Assinale a alternativa que apresenta a velocidade encontrada.

No laboratório de Física do IFMA, o professor de Física Experimental, com o auxílio do técnico em laboratório, realizou um experimento que determinou a função horária do espaço em função do tempo S = 10 + 5t − 3t²/2 de uma partícula. O professor e o técnico, a partir dessa função, encontraram a função horária da velocidade em função do tempo. Assinale a alternativa que representa a função horária da velocidade em função do tempo que eles encontraram.  

Uma patrulha da Polícia Rodoviária Federal mede o tempo que cada veículo leva para percorrer um trecho de 400 metros da estrada. Uma caminhonete percorre a primeira metade do trecho com velocidade de 30 m/s. Sendo 25 m/s a velocidade média limite permitida para a caminhonete, qual deve ser, aproximadamente, sua velocidade média, em metros por segundos, na segunda metade do trecho para evitar ser multada?

Uma bola é arremessada obliquamente, partindo do alto de um prédio de altura h = 15 m, com uma velocidade inicial de v = 20 m/s e um ângulo de lançamento de = 30° em relação à horizontal, conforme mostrado na Figura 9 abaixo. Após um intervalo de tempo, a bola atinge o solo a uma certa distância d do ponto de lançamento.

Desconsiderando a resistência do ar, qual é o valor da distância d percorrida pela bola até atingir o solo? (Considere g =10 m/s²). 

Observe as figuras abaixo, em que há duas representações de um mesmo helicóptero com eixos de rotação de suas hélices perpendiculares. 

Adaptado de: <http://rotativasbrasil.blogspot.com.br/2008/08/bell-206-jet-ranger.html>

Acesso em: 04 ago. 2017.

Sabendo que a hélice principal, na figura 1, gira no sentido anti-horário, a hélice de cauda da figura 2 deverá girar no sentido 

Um projétil é lançado do solo horizontal, obliquamente, com uma velocidade v^￫ de módulo igual a 50m/s.

A figura a seguir representa, em gráfico cartesiano, como o módulo da componente normal (centrípeta) da aceleração do projétil varia em função do tempo entre o instante do lançamento e o instante em que retorna ao solo, supondo a resistência do ar desprezível.

A altura máxima atingida pelo projétil foi

As figuras a seguir representam, em gráfico cartesiano, como as componentes escalares horizontal (v_x) e vertical (v_y) da velocidade de um projétil lançado do solo horizontal variam em função do tempo, entre o instante do lançamento e o instante em que retorna ao solo, supondo a resistência do ar desprezível.

2 segundos após o lançamento, o módulo da componente tangencial da aceleração do projétil é igual a

A figura a seguir mostra, representados por segmentos orientados, o vetor velocidade v^￫ e o vetor aceleração a^￫de uma partícula correspondentes a um mesmo instante, sendo

|v^￫| = 12 m/s,

|a^￫| = 4m/s² , e

cos θ = 3/5.

Suponha que a trajetória dessa partícula seja circular.

Nesse caso, seu raio é igual a

Um projétil é disparado obliquamente do solo horizontal. A figura representa, em gráfico cartesiano, a variação do módulo de sua velocidade em função do tempo, entre o instante do disparo e o instante em que retorna ao solo, supondo a resistência do ar desprezível.
O alcance do projétil nesse disparo é igual a

As figuras mostram cinco pequenas esferas de aço que se encontram à mesma altura h do solo, mas cada uma com uma velocidade diferente. 

Assinale a opção que indica as esferas que, a partir desse instante, passarão a se mover na direção resultante das forças que atuam sobre elas.

Uma pedra é lançada do solo verticalmente para cima. Verifica-se que, após 1,2 segundos do lançamento ela passa descendo por um ponto localizado a 2,4m do solo.
Considere a resistência do ar desprezível e g = 10m/s².
Entre o instante do lançamento e o instante em que ela passou subindo por esse ponto localizado a 2,4m do solo, decorreram

De uma plataforma localizada a uma altura de 25m do solo, um projétil é lançado obliquamente com velocidade v^￫_o de módulo igual a 20m/s, numa direção que faz 45° com a horizontal.

A figura a seguir mostra a trajetória do projétil entre o instante do lançamento e o instante em que chega ao solo, supondo a resistência do ar desprezível.

Considere g = 10 m/s².

Nesse caso, o projétil conseguiu atingir, a contar do solo, no máximo, uma altura H 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

Pesa-se um bloco de 20kg dentro de um elevador que está se movendo verticalmente, em relação à Terra, com aceleração constante, como mostra a figura.

O dinamômetro indica 250N. Considere g = 10m/s² .

Nesse caso, é correto afirmar que o elevador, em relação à Terra, está