Questões de Vestibular Sobre cinemática em física

Nuvens produzem chuva quando gotas minúsculas de água super-resfriadas colidem com partículas de poeira com o tamanho adequado, formando grânulos de gelo, que se precipitam em direção ao solo e derretem ao longo do caminho. O método mais conhecido de fazer chover envolve injetar partículas, “sementes” de iodeto de prata nas nuvens, em torno das quais o gelo pode se formar. (BAUM, 2014, p.46-53).

Na figura, observa-se um canhão antiaéreo, lançando obliquamente uma cápsula que contém iodeto de prata, que atinge a altura máxima na nuvem e explode. Considere o módulo da aceleração da gravidade local igual a g, a cápsula, com massa m, lançada com velocidade de módulo v₀, formando um ângulo θ com a superfície horizontal. Desprezando-se a resistência do ar e com base nos conhecimentos de Física, é correto afirmar:

Se a bola fosse arremessada na mesma direção, mas em sentido oposto ao do deslocamento do trem, a distância, em metros, entre o ponto em que a bola atinge o piso e o ponto de arremesso seria igual a:

Um ciclista pedala uma bicicleta em trajetória circular de modo que as direções dos deslocamentos das rodas mantêm sempre um ângulo de 60° . O diâmetro da roda traseira dessa bicicleta é igual à metade do diâmetro de sua roda dianteira.
O esquema a seguir mostra a bicicleta vista de cima em um dado instante do percurso. Admita que, para uma volta completa da bicicleta, N₁ é o número de voltas dadas pela roda traseira e N₂ o número de voltas dadas pela roda dianteira em torno de seus respectivos eixos de rotação.
A razão N₁/N_{2 é igual a:}

Observe a tabela abaixo, que apresenta as massas de alguns corpos em movimento uniforme.

Admita que um cofre de massa igual a 300 kg cai, a partir do repouso e em queda livre de uma altura de 5 m.

Considere Q₁ , Q₂ , Q₃ e Q₄ , respectivamente, as quantidades de movimento do leopardo, do automóvel, do caminhão e do cofre ao atingir o solo.

As magnitudes dessas grandezas obedecem relação indicada em:

Quatro bolas são lançadas horizontalmente no espaço, a partir da borda de uma mesa que está sobre o solo. Veja na tabela abaixo algumas características dessas bolas. 


_{A relação entre os tempos de queda de cada bola pode ser expressa como:}  

Um carro, em um trecho retilíneo da estrada na qual trafegava, colidiu frontalmente com um poste. O motorista informou um determinado valor para a velocidade de seu veículo no momento do acidente. O perito de uma seguradora apurou, no entanto, que a velocidade correspondia a exatamente o dobro do valor informado pelo motorista.
Considere Ec₁ a energia cinética do veículo calculada com a velocidade informada pelo motorista e Ec₂ aquela calculada com o valor apurado pelo perito.
A razão Ec₁ / Ec₂ corresponde a:

As relações entre os respectivos alcances horizontais A_x , A_y e A_z das bolas X, Y e Z, com relação à borda da mesa, estão apresentadas em:

As relações entre os respectivos tempos de queda t_x , t_y e t_z das bolas X, Y e Z estão apresentadas em:

As curvas que descrevem as velocidades de reação de muitas enzimas em função das variações das concentrações de seus substratos seguem a equação de Michaelis. Tal equação é representada por uma hipérbole retangular cuja fórmula é:

v = velocidade de reação

V_max = velocidade máxima de reação

K_m = constante de Michaelis

[S] = concentração de substrato

A constante de Michaelis corresponde à concentração de substrato na qual v = V_max /2 .

Considere um experimento em que uma enzima, cuja constante de Michaelis é igual a 9 x 10⁻³ milimol/L, foi incubada em condições ideais, com concentração de substrato igual a 10⁻³ milimol/L. A velocidade de reação medida correpondeu a 10 unidades. Em seguida, a concentração de substrato foi bastante elevada de modo a manter essa enzima completamente saturada.

Neste caso, a velocidade de reação medida será, nas mesmas unidades, equivalente a:

O gráfico representa a velocidade escalar de um nadador em função do tempo, durante um ciclo completo de braçadas em uma prova disputada no estilo nado de peito, em uma piscina.

(www.if.ufrj.br. Adaptado.)

Considerando que, em um trecho de comprimento 36 m, o nadador repetiu esse ciclo de braçadas e manteve o ritmo de seu nado constante, o número de braçadas completas dadas por ele foi em torno de

Em corridas de Fórmula 1, é comum vermos os pilotos se aproximarem da parte interna de uma curva e optarem por uma trajetória tangente a essa. Nessa categoria de automobilismo, milésimos de segundos fazem a diferença. Portanto, quanto menor for o tempo para percorrer um trajeto, melhor será a performance. A figura apresenta a trajetória de um carro de Fórmula 1 percorrendo uma sequência de curvas, denominada de chicane, logo após uma longa reta. Para o piloto efetuar as curvas com maior segurança e melhor performance, ele deverá aumentar a força de atrito. Assim sendo, podemos deduzir corretamente que, ao iniciar a curva, ele deve procurar

<https://tinyurl.com/y3cm4e8a> Acesso em: 17/05/2019. Original colorido.

Uma estrada serrana possui dois túneis: UM e DOIS. A extensão do túnel DOIS é o quádruplo da do túnel UM. Um carro A entra no túnel UM com uma velocidade V. Nesse exato instante, um outro carro B, com o dobro da velocidade de A, adentra o túnel DOIS. Considerando que ambos mantiveram velocidades constantes em todo o trajeto, em relação ao intervalo de tempo que cada carro demorou para percorrer toda a extensão do túnel, podemos concluir corretamente que o intervalo de tempo do carro B é

Devido às obras em uma das faixas de um trecho retilíneo de uma estrada de pista simples, foram colocados, nas extremidades do trecho em obras, semáforos que, de forma intercalada, administram o tráfego, dando vazão ao trânsito dos veículos nos dois sentidos da rodovia. Um motoqueiro, que está a 100 m de um dos semáforos e dirige sua moto com velocidade constante de 15 m/s, observa que a luz do sinal passa de verde para amarela. Sabendo que a luz permanecerá amarela por 5 s, o motoqueiro acelera a moto o suficiente para continuar sua trajetória pela estrada antes que a luz do semáforo mude para vermelha. A velocidade da moto ao atravessar o semáforo será, em m/s, igual a

Dois carros idênticos e de mesma massa, viajando no mesmo sentido, trafegam em uma estrada plana e retilínea, sendo que o carro da frente tem o dobro da velocidade do outro. Dessa forma, é correto dizer que a distância de cada automóvel ao centro de massa do sistema composto pelos carros

Em um campeonato de futebol, como o Brasileiro, de 2019, bolas são chutadas e arremessadas milhares de vezes, quase todas como lançamentos oblíquos ou variações mais elaboradas. De modo simplificado, lances de longo alcance podem ser tratados como massas puntiformes lançadas sob a ação da gravidade e da força de atrito do ar. Essa força de atrito pode, dentro de certos limites, ser tratada como proporcional ao módulo da velocidade da bola. Dado isso, é correto afirmar que

Uma história em quadrinhos fala de um personagem que salta de uma altura de 30 m acima do solo, preso por um fio esticado e inextensível de 20 m de comprimento, realizando uma trajetória circular conforme a figura a seguir.


O ponto de fixação do fio também está a 30 m do solo. Despreze as forças de atrito. Considerando que o módulo da aceleração da gravidade é 10 m/s², qual a velocidade (em m/s) do personagem no ponto mais baixo da trajetória?

Um paraquedista desce verticalmente com velocidade constante em relação ao solo. No ponto exato onde ocorrerá seu pouso, há um espectador imóvel. O vetor velocidade do paraquedista em relação ao observador é , e do espectador em relação ao paraquedista é . Assim, é correto afirmar que

Um carro trafega com velocidade constante, em módulo, em uma estrada onde um trecho pode ser aproximado por uma circunferência no plano vertical, conforme a figura a seguir.


Ao longo do trecho em que essa aproximação é válida, a soma de todas as forças atuando no carro, incluindo o vetor força normal da estrada sobre o carro e o vetor força peso do carro, é um vetor que aponta na direção

A ponta da hélice de um cata-vento descreve um movimento circular uniforme. Os vetores velocidade de um ponto localizado nessa extremidade nos tempos t e t + Δt são representados na figura a seguir.


Nesta figura, os vetores velocidade têm suas origens posicionadas sobre a ponta da hélice nos tempos t e t + Δt. Assim, é correto afirmar que o ponto gira no sentido

Dois carros se deslocam em linha reta e com velocidade constante ao longo de duas estradas perpendiculares entre si, conforme a figura a seguir.


O módulo da velocidade do carro 1 em relação ao 2 nos tempos t e t + Δt é, respectivamente,