Questões de Concurso Comentadas sobre cinemática em física

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.

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. 

Um automóvel desloca-se com movimento uniforme para a direita, em uma estrada plana, retilínea e horizontal. Suas rodas rolam sem deslizar nessa estrada.

A figura a seguir mostra a fotografia, em um dado instante, de uma dessas rodas: O é o centro da roda, DB é o diâmetro horizontal e AC é o diâmetro vertical.

Na figura estão desenhados quatro segmentos orientados.

Assinale a opção que indica o segmento que pode representar o vetor aceleração do ponto C da roda que, nesse instante, está em contato com a estrada.

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

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.

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.