Questões de Vestibular de Física - Cinemática

Durante uma ventania, uma árvore sofreu certa inclinação e, depois, retornou à posição inicial. Nesse processo, um de seus frutos foi projetado e submetido à ação exclusiva da gravidade, descrevendo um arco de parábola. Observe no esquema a trajetória do fruto e as setas I, II, III e IV, que representam possíveis vetores de velocidade resultante na altura máxima.

Sabe-se que a altura máxima é alcançada pelo fruto alguns instantes após seu lançamento.
Nesse caso, o vetor velocidade resultante do fruto é representado pela seguinte seta:

São Luís tem uma média mensal de 550 acidentes de trânsito segundo dados da Secretaria Municipal de Trânsito e Transportes (SMTT). A capital maranhense tem como principais causas de acidentes o excesso de velocidade e a falta de obediência às normas de trânsito. A maioria dos acidentes ocorrem nos grandes corredores de trânsito da capital maranhense. Foi o que aconteceu em um cruzamento, conforme imagem abaixo. 
  https://earth.google.com/web/search(Adaptada)

Um carro com massa de 1600 kg que se deslocava de oeste para leste, com uma velocidade de módulo igual a 72 km/h, colidiu com uma caminhonete de massa igual a 2400 kg que se deslocava do sul para o norte, com uma velocidade em módulo de 36 km/h. Em virtude da colisão, os dois veículos seguiram engavetados como um único corpo, na direção nordeste.
https://imirante.com/oestadoma/noticias/2015/07/09/550-acidentes-de-transito-ocorrem-por-mes-em-avenidas-de-sao-luis/ (Adaptada)
Considerando a situação descrita acima e que, no momento da colisão, estava chovendo muito e, por isso, o atrito entre os veículos e a estrada pode ser desprezado, o módulo da velocidade, no momento em que os dois veículos movem-se juntos, na direção nordeste, em m/s, é igual a 

Um turista que chega à capital São Luís - MA e pretende visitar o Parque Nacional dos Lençóis Maranhenses, em Barreirinhas, ao fazer uma busca na internet, constata que a distância entre as duas cidades é de 250 km. O passeio para o parque dos lençóis tem saída - de Barreirinha - às 11h15min da manhã.
Ao chegar ao aeroporto da capital, alugou um carro e planejou sair às 8h da manhã e dirigir a 90 km/h para ter algum tempo de sobra. O turista conseguiu manter os primeiros 90 km com a velocidade planejada. Próximo à cidade de Rosário – MA, encontrou um trecho da estrada em obras, o que o fez reduzir sua velocidade para 40 km/h por 40 km. 
 
https://www.google.com.br (Adaptado)
Qual a menor velocidade, km/h, que o turista deve manter no restante da viagem para chegar a tempo de fazer o passeio? 

Um objeto de 2kg sofre a ação de várias forças (ilustradas pelo diagrama de corpo livre da figura a seguir). 
 
A aceleração do objeto é

A seguinte figura ilustra o “aparelho de Morin”, utilizado em laboratórios de Física no século XIX para registrar o movimento de um corpo em queda livre; no caso, um corpo metálico cônico com uma caneta presa a si para, durante a queda, registrar no papel milimetrado colado no cilindro, que gira em rotação uniforme, o traçado do movimento desse corpo. Diante do exposto, qual será o traçado registrado em um gráfico de espaço d em função do tempo t, para esse corpo em queda livre?

Ao longo de uma estrada retilínea, um automóvel trafega durante certo intervalo de tempo, variando sua velocidade V linearmente em função do tempo t, como representado no gráfico. 



No intervalo de tempo compreendido entre t = 0 e t = 15 s, a velocidade média do automóvel, em m/s, é igual a: 

Considere um trem que se desloca horizontalmente, em movimento retilíneo e uniforme, com velocidade v_t em relação aos trilhos. No interior de um dos vagões desse trem, um objeto é lançado de uma altura h, com velocidade v₀, na mesma direção e sentido da velocidade do trem. Após certo tempo, o objeto atinge o piso desse vagão a uma distância horizontal L em relação à projeção vertical do ponto de lançamento, como mostra a figura. Tanto a altura h quanto a velocidade v₀, são tomadas em relação ao piso do vagão.

  

Desprezando os efeitos da resistência do ar, se a velocidade do trem for igual a 2v_t, horizontal, constante e em relação aos trilhos, e se o objeto for lançado do mesmo ponto e com a mesma velocidade v₀, em relação ao piso do vagão, na mesma direção e sentido do movimento do trem, o objeto atingirá o piso do vagão a uma distância horizontal em relação à projeção vertical do ponto de lançamento igual a 

O plasma sanguíneo é a parte líquida do sangue e corresponde à maior parte do seu volume. Nele, proteínas, sais minerais, dióxido de carbono e outras substâncias estão dissolvidos em água. Para separar o plasma, o método de centrifugação é comumente aplicado.

Admita uma centrifuga de laboratório, girando com frequência de 60 Hz. 

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Se considerarmos que as amostras periféricas se encontram a 15 cm do centro de rotação, a velocidade linear, em m/s, é de aproximadamente:

Um bloco lançado da posição I, passando pela posição II, ao fim de 1,0 s, atinge a posição III, no instante t = 1,5 s, realizando o trajeto mostrado na figura abaixo. 

Observe o módulo da velocidade, v, do bloco em função do tempo, t.

Considerando o gráfico, o bloco se deslocou aproximadamente:

As lavadoras de roupa compõem um grupo de eletrodomésticos muito presente nas residências. O seu funcionamento ocorre de acordo com uma programação prévia combinando diferentes tipos de movimentos de rotação do cesto. Na etapa final de lavagem (centrifugação), a máquina gira esse cesto a uma frequência de 1500 rpm. Considerando π ≈ 3 e que o cesto possui um raio de 20 cm, a velocidade, em m/s, de um ponto pertencente à parede deste cesto corresponde a

Um estudante de Física realiza um experimento no alto de um prédio de modo a determinar a altura desse edifício. O experimento consiste em lançar verticalmente para cima uma bolinha a partir do topo do edifício com uma dada velocidade e medir novamente a velocidade da bolinha quando esta atingir o solo na base do prédio. Sabendo que os valores registrados pelo estudante são V e 3V, e desprezando a resistência do ar, assinale a expressão que representa corretamente a altura do edifício em termo de V e da aceleração da gravidade g.

Com o intuito de reduzir os riscos de colisões no trânsito, faz-se necessário que os veículos mantenham uma distância de segurança, caso haja necessidade de frenagem. Essa distância precisa ser, no mínimo, correspondente ao deslocamento do veículo durante o tempo de reação do motorista e o de frenagem. Desprezando a resistência do ar, é correto afirmar que a distância, em metros, necessária para um automóvel que está a 54 km/h ir ao repouso, uma vez que o tempo de reação do motorista foi de 0,6 s e o sistema de frenagem do veículo consegue imprimir uma desaceleração de 0,75 m/s² , é igual a

A figura representa o líder (corredor A) e o segundo colocado (corredor B) de uma corrida de rua no momento em que A está a 900 m da linha de chegada e B está 300 m atrás de A. Nesse instante, o primeiro e o segundo colocados têm velocidades de 3,0 m/s e 3,5 m/s, respectivamente.

Considerando que eles mantenham suas velocidades constantes até o final da prova, pode-se afirmar que

Um carro de competição percorre metade de um circuito com velocidade média de 200 km/h. Na segunda metade do circuito, o desempenho do carro melhora e sua velocidade média passa a ser 300 km/h. A velocidade média desse carro quando ele completa todo o circuito é de

O gráfico representa a variação do módulo da força Fy que atua sobre uma partícula em função da posição y.

Considerando-se que a partícula tem massa igual a 2,3kg e que, inicialmente, se encontrava em repouso, conclui-se que, na posição y igual a 15,0m, o módulo da sua velocidade, em m/s, é igual a