Questões de Concurso Comentadas sobre cinemática em física

Um dos primeiros dispositivos usados para marcar o tempo foi o relógio de pêndulo. Para um pêndulo de comprimento 160 cm, qual será o seu período e a oscilação em segundos?
Dados: π ≈ 3 g= 10,0 m/s² 

O gráfico a seguir representa o módulo da velocidade v de um móvel, de massa m = 2 kg, em função do tempo t.



Em relação a esse gráfico, assinale a alternativa correta.

Uma motocicleta, considerada um ponto material, movimenta-se por uma estrada retilinea. A posição s dessa motocicleta, em função do tempo t, é dada pela função horária s(t)=(100+ 120t, em que s é medido em quilômetros (km) e t é medido em horas (h). Considerando o contexto, assinale a alternativa correta. 

Leia o texto abaixo.
O Mars Climate Orbiter (MCO)
Em 11 de dezembro de 1998, a NASA lançava o MCO, uma sonda espacial de 638 kg cujo objetivo era estudar o clima marciano. No entanto, em 23 de setembro de 1999, quando a sonda fazia a manobra de inserção na órbita de Marte, a comunicação com a sonda foi perdida.
Um dos relatórios produzidos posteriormente para entender os motivos do acidente determinou que a causa principal foi o uso de sistemas de unidades conflitantes. Os softwares utilizados pela equipe de controle na Terra forneciam dados no sistema de unidades usuais dos Estados Unidos (similar ao sistema imperial) enquanto que a sonda utilizava unidades do Sistema Internacional de Unidades. Como resultado, instruções erradas foram enviadas para a sonda, fazendo-a se aproximar demais do planeta. Acredita-se que ela foi destruída pelo atrito de entrada da atmosfera ou que tenha sido perdida no espaço caso tenha conseguido sair da atmosfera. Custo da missão: 327,6 milhões de dólares.
De acordo com o relatório, o sistema em terra que calculava o impulso da sonda produziu resultados em libra-força segundo (lbf.s) enquanto o sistema de cálculo de trajetória esperava o resultado em Newtonsegundo (N.s). 
Fonte: Disponível em: <https://cienciaprogramada.com.br/2020/08/nasa-perdemilhoes-erros-unidade>
Com base no texto e em seus conhecimentos sobre unidades e movimento linear, avalie as seguintes afirmações (considere 1lb = 0,45kg):
I- Os valores digitados no sistema da equipe de controle para a força dos propulsores deveriam ser corrigidos por um fator multiplicativo de 2,2 antes de serem enviados para a sonda.
II- O envio de parâmetros menores para o tempo de acionamento dos propulsores da sonda poderia ter evitado o acidente.
III- O valor da libra-força em relação ao Newton é diferente na Terra e em Marte.
IV- A aplicação de um impulso de 1276 N.s é capaz de variar a velocidade da sonda em 2 m/s.
Estão corretas apenas

A atmosfera rarefeita de Marte torna mais difícil a sustentação do voo de um helicóptero em sua superfície, por isso ele deve ser leve e suas hélices devem girar em altas rotações. Considere um helicóptero construído com duas hélices de 1,2 m de diâmetro, que rodam a 2400 rotações por minuto em direções opostas.
A expressão que permite calcular, em m/s, o módulo da velocidade de um ponto na extremidade de uma hélice do helicóptero é

Para se obter a velocidade de projéteis em um laboratório, pode-se utilizar um pêndulo balístico. Em um desses experimentos, um dardo de 0,4 kg é arremessado horizontalmente com uma certa velocidade inicial e atinge um bloco cuja massa é de 0,8 kg. Ao colidir com o bloco, o dardo fica grudado a ele e o conjunto eleva-se até uma altura de 60 cm em relação à posição inicial do bloco, que se encontrava inicialmente em repouso e na vertical. Considerando a aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s², assinale a alternativa correta para a velocidade do dardo no momento em que ele atinge o bloco. 

Em um kit experimental didático há um arranjo no qual uma pequena bola é lançada verticalmente para cima por um dispositivo fixo a um carrinho que, por sua vez, se move no plano horizontal com velocidade constante. Nas condições desse experimento, as forças entre a bola e o ar podem ser desprezadas. Sobre o uso desse kit em sala de aula, analise as afirmativas abaixo.
I. No referencial dos alunos que observam o experimento sentados, a bola executa um movimento parabólico mantendo sua velocidade horizontal igual à do carrinho. Esse fato pode ser usado para abordar o assunto da Primeira Lei de Newton.
II. Após perder o contato com o dispositivo lançador, pode-se dizer que a única força relevante que atua sobre a bola é a força de atração gravitacional. Por esse motivo, a bola se desloca verticalmente com velocidade constante. Esse fato poderá ser usado para abordar o assunto da Segunda Lei de Newton.
III. A terceira lei de Newton pode ser abordada ao se explicar o porquê da bola permanecer em repouso, de acordo com um observador no referencial que se move junto com o carrinho, antes do dispositivo lançador ser acionado.
Estão corretas as afirmativas:

No desenho animado “Papa-léguas e Coiote” o Coiote busca de todas as formas capturar o papa-léguas com as mais variadas artimanhas.


Considere o caso da cena acima em que o papa léguas passa pelo coiote a uma velocidade de aproximadamente 10 m/s e que o coiote consegue acionar o foguete, inicialmente parado, apenas 10 segundos após a passagem do papa léguas, sendo propulsionado com uma aceleração de 10 m/s² por 4 segundos e depois desacelerado continuamente a uma aceleração constante de 2m/s² . Diante do exposto, assinale a alternativa correta. 

O salto com vara é uma modalidade esportiva em que uma atleta usa uma vara longa e flexível para se lançar ao alto e ultrapassar um sarrafo, colocado a uma distância vertical do solo pré-definida. A atleta deve correr por uma pista de cerca de 40m carregando a vara e apenas ao chegar na porção final desse trajeto encostar a vara no chão. Após o toque, a vara começa a envergar à medida em que a atleta continua se deslocando horizontalmente por mais alguns metros. Ao se deformar a vara irá exercer sobre atleta uma força que vai contribuir inicialmente para reduzir sua velocidade horizontal até um valor próximo de zero e em seguida para lançá-la ao alto. O recorde feminino no salto com vara é da atleta russa Yelena Isinbaeva, de massa 65kg, que saltou uma altura 5,06 m. Assinale a alternativa que apresenta qual a melhor estimativa do trabalho resultante das forças horizontais que atuaram sobre o corpo de Isinbayeva do instante em que a vara tocou o solo até sua velocidade horizontal se reduzir ao máximo, no dia do salto em que ela quebrou o recorde mundial. Considere que as transformações de energia acontecem sem perda e que o centro de massa da atleta está cerca de 1,0 m de altura.

Uma pessoa é desafiada a chutar uma bola posicionada sobre uma ponte, a uma altura de 20m acima do solo, para atingir um alvo no chão, localizado 40m a frente do local de lançamento da bola. Sobre esse desafio, analise afirmativas abaixo.
I. Nas condições descritas, o vetor velocidade inicial deverá fazer um ângulo de 45o com o horizonte para que a bola atinja o alvo.
II. Nas condições descritas, para atingir o alvo o módulo do vetor velocidade inicial da bola deverá ser de 72 km/h e sua direção horizontal.
III. Se o chute promover um lançamento horizontal, mesmo que o alvo não seja atingido, no instante em que a bola tocar o solo o componente vertical do vetor velocidade tem módulo correspondente a 72 km/h.
Assinale a opção que indica as alternativas corretas dentre as três afirmações. Despreze a os efeitos de resistência e considere a aceleração da gravidade igual 10m/s² .

Um objeto de massa m constante move-se num movimento unidimensional numa dada direção sobre uma linha reta sujeito a uma força resultante . A força é sempre paralela à direção do movimento, e sempre no mesmo sentido que ele. O objeto, em t = 0 s, tem velocidade v₀ = 1,0 m/s. A intensidade da força, como função do tempo t, é dada por F = 2t + 8t³ πcos(π t/2), em que F é dada em N, e t em s. Sabendo-se que a massa do objeto vale m = 1,0 kg, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da intensidade v da velocidade do objeto para o instante t = 1 s.

Um veículo de 1.000 kg sofre uma colisão e fica complemente destruído. De acordo com dados do fabricante, para que a estrutura do veículo atinja um nível de deformação semelhante são necessários cerca de 1.000 kJ.
Em uma estimativa preliminar, a velocidade do veículo, em m/s, no instante da colisão, era de

Considere um veículo percorrendo uma trajetória curvilínea. Em um determinado instante de tempo, suas acelerações tangencial e normal são, respectivamente, a_t = 5 m/s² e a_n = 5 m/s².
Nesse instante de tempo, o veículo possui aceleração total com módulo e ângulo com a tangente à trajetória dados por

Em um experimento, o professor utilizou uma balança de braços iguais, representada abaixo, e cinco blocos (B1, B2, B3, B4 e B5) com massas de 50,0 g, 40,0 g, 100,0 g, 80,0 g e 10,0 g, respectivamente.

Considerando o exposto acima, assinale a alternativa com a argumentação correta para a disposição dos blocos nos braços da balança. 

Em decorrência da exaustão, estima-se que, daqui a t horas, dois trabalhadores, A e B, que abrem valas com picaretas e pás, estejam produzindo A(t) = 50 - 3/2 t² metros de vala por hora e B(t) = 60 − 4t metros de vala por hora, respectivamente. Após 4 horas seguidas de trabalho, a quantidade, em metros de vala, que B produziu a mais que A é igual a