Questões de Física - Cinemática para Concurso

Após passar 340 dias em órbita, na Estação Espacial Internacional (ISS), o astronauta americano Scott Kelly, acompanhado pelo seu colega russo Mikhail Kornienko, retornou à Terra no dia 02/03/2016. Após sua chegada, foram realizados testes nos quais o seu corpo foi comparado ao corpo do seu irmão gêmeo, astronauta Mark Kelly. Um dos resultados mais impressionantes foi o fato de que Scott estava “mais alto” que seu irmão em 3,81 cm! Embora seja um resultado que chame atenção, a Física pode explicar facilmente este fenômeno através de que força?

Todos sabemos que a nossa galáxia é a Via Láctea. Entretanto, será que todos sabem que a distância da nossa galáxia para a galáxia Andrômeda é de 2,3 x 10⁶ anos-luz? Os cientistas se preocupam em aferir as distâncias entre as galáxias, planetas etc. Para, entre outras coisas, desenvolver mapas que, espera-se no futuro, sejam utilizados nas viagens que o homem realizará. Considerando que a luz procedente de Andrômeda se desloque a uma velocidade de 3,0 x 10⁵ km/s. Calcule quantos quilômetros, aproximadamente, ela percorrerá até chegar à Terra. Considere a velocidade ano-luz como a distância percorrida pela luz em 1 ano, desenvolvendo uma velocidade de 3,0 x 10⁵ km/s.

Três bolas idênticas, A, B e C, sujeitas apenas à ação da força gravitacional, são lançadas simultaneamente, com módulos de velocidade iguais, de uma mesma altura h do solo: uma verticalmente para cima ( A ), outra verticalmente para baixo ( B ) e a outra horizontalmente para a direita ( C ). Os módulos das velocidades com que as bolas atingem o solo será tal que:

Um motorista viajando em seu carro a 90 km/h percebe uma árvore caída na pista a 60 m de distância. Ao acionar os freios, o carro desacelera a uma taxa constante de 5 m/s². Com base nas informações dadas, é CORRETO afirmar que o carro:

A tabela a seguir mostra o tempo, cronometrado em segundos, que uma bolinha gasta para sair da posição S₀=0 metros até a posição S₄=0.400 metros.


A partir dos dados acima é CORRETO afirmar:

O plano de voo de um avião comercial prevê os seguintes trechos: do aeroporto A ao aeroporto B, 1100 km para o norte, em 1,5 h; escala de 30 min em B; do aeroporto B ao aeroporto C, 800 km para o oeste, em 1,0 h; escala de 30 min em C; do aeroporto C ao aeroporto D, 500 km para o sul, em 30 min. O módulo da velocidade vetorial média total, de A até D, desenvolvida por esse avião, em km/h, terá sido de

A bobina mostrada na figura abaixo possui 4,00 kg de massa e raio de giração k_O = 0,30 m. Se o bloco A de 5,00 kg é liberado a partir do repouso, o valor da energia cinética total do sistema mecânico no instante em que a bobina possuir velocidade angular de 5,00 rad/s (a massa da corda é negligenciável) é

Uma ferramenta com uma massa de 4 kg é abandonada, a partir do repouso, sobre uma altura de 7,2 m. Os efeitos do atrito são desprezíveis, e a aceleração gravitacional no local é 10m/s² .

Qual a velocidade, em m/s, em que a ferramenta irá tocar o chão?

Um corpo de massa igual a 200 g cai de uma altura de 5 m, a partir do repouso.
Desprezada a resistência do ar, a energia cinética do corpo, em J, ao atingir o solo corresponde a 
Dado Aceleração da gravidade: 10 m/² 

A Figura abaixo mostra um guindaste, que consiste em um trilho horizontal indeformável, que está a uma altura H, constante, do solo, por onde se desloca um carro T. Um cabo de aço inextensível sustenta a carga P. O operador do guindaste comanda tanto a velocidade horizontal do carro T quanto a velocidade de descida/subida da carga P.

Sabendo-se que a velocidade V_P da carga P em relação ao trilho e a velocidade absoluta do carro V_T são constantes e respectivamente iguais a 0,4 m/s e 0,3 m/s, o módulo da velocidade absoluta, em m/s, da carga P, é igual a

Uma partícula com carga q e com velocidade igual a entra em uma região com campos elétrico e magnético uniformes. O campo magnético é dado por .

Desprezando-se a massa da partícula, qual deve ser o campo elétrico na região para que a partícula se desloque em movimento retilíneo uniforme?

A física clássica mostra que velocidade instantânea de um objeto no instante t é o limite das velocidades

Considere um corpo no qual a variação de velocidade em um determinado intervalo de tempo é dada por , sendo g a aceleração da gravidade e h a distância percorrida durante o intervalo de tempo.

Nessa situação, o movimento desse corpo está associado a um sistema

A aceleração centrípeta instantânea de uma partícula de massa m, em uma trajetória curvilínea qualquer de raio ρ, com velocidade tangencial v e velocidade angular ω em torno do centro instantâneo de rotação, é dada por:

A transmissão do movimento de rotação entre os eixos E1 e E2 de uma máquina é realizada pelas engrenagens 1, 2 e 3, conforme ilustrado na Figura abaixo.

Os diâmetros das engrenagens são D₁ = 10 cm, D₂ = 20 cm e D₃ = 15 cm, e a relação de transmissão é tal que n₂ = 0,5 n₁ .

Se a engrenagem 3 for substituída por outra com 20 cm de diâmetro, a relação de transmissão será

Um veículo de passeio movimenta-se em linha reta a uma velocidade de 36 km/h.

Considerando-se que não haja deslizamento entre o pneu e a pista, e que o diâmetro do pneu seja de 50 cm, a rotação da roda, expressa em rad/s, é de

O ouvido humano detecta variações de pressão do ar, que fazem o tímpano movimentar-se. Esses movimentos geram sinais elétricos que quando chegam ao cérebro são interpretados como “ouvindo um som”. Considerando a velocidade do som no ar igual a 344 m/s, se um alto-falante direcional produzindo uma onda sonora de frequência de 100 Hz for dirigido contra uma parede, então a menor distância da parede, em metros, para que uma pessoa não escute o som é

O efeito da atiradeira gravitacional é produzido por uma “colisão” sem impacto de uma nave espacial com um planeta. Esse efeito é utilizado para fornecer um impulso adicional a uma nave espacial, aumentando sua velocidade.

A figura, a seguir, representa o planeta Saturno movendose em sentido x negativo, com uma velocidade orbital em relação ao Sol de módulo igual a v_planeta. Uma nave espacial dele se aproxima a uma velocidade de módulo igual a v_{inicial da nave} em relação ao Sol. A força gravitacional de Saturno faz que a nave mude de direção e retorne em sentido oposto.

Considerando a trajetória da nave como retilínea e que m_nave << M_planeta, sua velocidade final, depois que se afasta de modo que não sinta mais a atração gravitacional do planeta, é

Um morteiro, um artefato lançador de granadas, está afastado uma distância horizontal X de uma linha vertical posicionada sobre uma encosta (ver figura abaixo). O ângulo θ de lançamento do morteiro vale 30⁰. Uma granada é lançada com velocidade inicial cujo módulo vale v₀ = 100 m/s. O ponto P de impacto da granada na encosta está a uma altura h = 120m em relação ao ponto de lançamento. Considere: sen(30⁰) = 0,50; cos(30⁰) = 0,87 e uma aceleração da gravidade g = 10m/s². Desprezando o atrito, o alcance horizontal X para que a granada atinja o ponto P da encosta,depois de ultrapassar o ponto mais alto da sua trajetória, será igual a:

Um corredor está percorrendo uma pista horizontal e retilínea com velocidade constante de 20 km/h. Quando passa pela marca de 2 km, seu relógio está marcando 9 h 00 min.

Quando seu relógio marcar 9h 30 min, ele atingirá a marca de