Questões de Vestibular de Física - Cinemática

Ângela e Tânia iniciam, juntas, um passeio de bicicleta em torno de uma lagoa.
Neste gráfco, está registrada a distância que cada uma delas percorre, em função do tempo:


Após 30 minutos do início do percurso, Tânia avisa a Ângela, por telefone, que acaba de passar pela igreja.

Com base nessas informações, são feitas duas observações:

I - Ângela passa pela igreja 10 minutos após o telefonema de Tânia.

II - Quando Ângela passa pela igreja, Tânia está 4 km à sua frente.

Considerando-se a situação descrita, é CORRETO afrmar que

Quando uma fonte em movimento emite uma onda de menor velocidade de propagação do que sua própria velocidade, essa onda é chamada de “Onda de Mach” ou “Onda de Choque”. Exemplos dessas ondas são aquelas emitidas por um avião supersônico ou uma bala disparada ao ar.

A figura a seguir, mostra um esquema das “Ondas de Mach” emitidas por uma fonte que se desloca, com velocidade v, ao longo da linha horizontal OB. Na figura, as circunferências são as interseções das “frentes de onda” esféricas, emitidas pela fonte, com o plano definido pelos pontos A, B e A’. Os pontos A’, 1’, 2’ e 3’ estão posicionados nas “frentes de onda”, geradas pela fonte quando a mesma passa, exatamente, pelas posições A, 1, 2 e 3, respectivamente. Além disso, as ondas se propagam com velocidade c. O segmento A’B é tangente, no ponto A’, à frente de onda emitida no ponto A, a qual demorou um tempo t para chegar nesse ponto. Porém, a fonte demorou o mesmo tempo para percorrer o segmento AB.



ALONSO, M. e FINN, E. J. Física, Volumen II: Campos y Ondas. México, D. F: Addison-Wesley Iberoamericana: 1987, p. 733.

Para esse sistema, considere as afirmações:

(I) c > v

(II) v . sen α = c  

(III) A superfície tangente às frentes de onda é um cone.

(IV) c < v

(V)v . tgα = c

Portanto, é possível concluir que:

Na subida do elevador panorâmico de um shopping, Maria segura sua sacola de compras. Em certo instante (), de forma distraída, deixa suas compras cair e faz uma análise do acontecido, uma vez que é aluna do 1º período do curso de Física. No mesmo momento, Ana, aluna do último ano do mesmo curso, observa o que aconteceu do lado de fora e também decide analisar a situação. Sabendo que a aceleração do elevador é a e sua velocidade no instante é ., elas chegaram às seguintes deduções:

(I) Ana – “A sacola subiu primeiramente até certa altura e, depois, desceu até atingir o chão do elevador, tendo este último uma altura maior do que no instante em que deixaram-na cair”.

(II) Ana – “Pensando melhor, a sacola caiu exatamente da mesma forma como foi observada por uma pessoa dentro do elevador”.

(III) Maria – “A aceleração da sacola foi a aceleração da gravidade”.

(IV) Ana – “No instante , a sacola estava subindo com velocidade ”.

(V) Ana – “Pensando bem, a sacola ficou flutuando por alguns instantes, antes de cair no chão do elevador”.

Em relação às conclusões das alunas, pode-se dizer que:

Em um artigo científico, publicado em 2010 na revista Conservation Biology, os autores relatam os resultados da investigação do comportamento dos elefantes em regiões em que há exploração de petróleo. Nessas regiões, deflagram-se algumas explosões que são detectadas por esses animais. As patas dos elefantes são capazes de perceber ondas sísmicas e, com isso, eles conseguem manter-se distantes das zonas de detonação. Considere que um elefante capte uma onda sísmica que se propaga a uma velocidade típica de 3,74 km/s. Quatro segundos depois, ele ouve o som da detonação de uma carga de dinamite. A que distância, em metros, o elefante se encontrará do local em que a carga de dinamite foi detonada?

Dado: Velocidade do som no ar: 340 m/s

A figura abaixo ilustra duas catracas fixas, cujos dentes têm o mesmo passo, da roda traseira de uma bicicleta de marchas que se desloca com velocidade constante, pela ação do ciclista.



Os dentes P e Q estão sempre alinhados e localizados a distâncias em relação ao eixo da roda. As grandezas &omega;, v, a, e a, representam, respectivamente, a velocidade angular, a velocidade tangencial, a aceleração angular e a aceleração centrípeta. As duas grandezas físicas que variam linearmente com o raio e a razão de cada uma delas entre as posições Q e P são: