Questões de Concurso Comentadas por alunos sobre cinemática em física

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