Questões de Vestibular Sobre cinemática em física

Um disco, do tipo DVD, gira com movimento circular uniforme, realizando 30 rpm. A velocidade angular dele, em rad/s, é

Em uma fábrica, um técnico deve medir a velocidade angular de uma polia girando. Ele apaga as luzes do ambiente e ilumina a peça somente com a luz de uma lâmpada estroboscópica, cuja frequência pode ser continuamente variada e precisamente conhecida. A polia tem uma mancha branca na lateral. Ele observa que, quando a frequência de flashes é 9 Hz, a mancha na polia parece estar parada. Então aumenta vagarosamente a frequência do piscar da lâmpada e só quando esta atinge 12 Hz é que, novamente, a mancha na polia parece estar parada. Com base nessas observações, ele determina que a velocidade angular da polia, em rpm, é

O físico inglês Stephen Hawking (1942-2018), além de suas contribuições importantes para a cosmologia, a física teórica e sobre a origem do universo, nos últimos anos de sua vida passou a sugerir estratégias para salvar a raça humana de uma possível extinção, entre elas, a mudança para outro planeta. Em abril de 2018, uma empresa americana, em colaboração com a Nasa, lançou o satélite TESS, que analisará cerca de vinte mil planetas fora do sistema solar. Esses planetas orbitam estrelas situadas a menos de trezentos anos-luz da Terra, sendo que um ano-luz é a distância que a luz percorre no vácuo em um ano. Considere um ônibus espacial atual que viaja a uma velocidade média v = 2,0 x 10⁴ km/s. O tempo que esse ônibus levaria para chegar a um planeta a uma distância de 100 anos-luz é igual a
(Dado: A velocidade da luz no vácuo é igual a c = 3,0 x 10⁸m/s.)

Suponha que a máquina de tear industrial (figura 5), seja composta por 3 engrenagens (A, B e C), conforme a figura a seguir.


Suponha também que todos os dentes de cada engrenagem são iguais e que a engrenagem A possui 200 dentes e gira no sentido anti-horário a 40 rpm. Já as engrenagens B e C possuem 20 e 100 dentes, respectivamente.
Com base nos conhecimentos sobre movimento circular, assinale a alternativa correta quanto à velocidade e ao sentido.

Segundo o documento “Mapa da Violência 2016: Homicídios por armas de fogo no Brasil”, morre-se mais por armas de fogo no Brasil do que em conflitos como no Iraque e no Afeganistão. Além disso, somos o décimo país em mortes por arma de fogo no mundo. Uma das variáveis que torna a arma de fogo tão letal é a velocidade de saída do projétil do armamento. Para calcular essa velocidade, um dos dispositivos possíveis é o pêndulo balístico. Quando um projétil de massa m é disparado com velocidade v_o e atinge o pêndulo de massa M, este é elevado a uma altura máxima h e para, momentaneamente, conforme ilustra a figura a seguir.


A partir desta altura h, é possível calcular a velocidade v_o do projétil. Considerando nula a resistência do ar, assinale a alternativa que expressa, corretamente, a altura máxima h alcançada pelo pêndulo, em função da velocidade v_o do projétil.

Um motociclista descreve uma trajetória circular de raio R = 5m, com uma velocidade de módulo v = 10 m/s medida por um observador inercial. Considerando que a massa combinada do motociclista e da motocicleta vale 250 kg, assinale a alternativa que expressa corretamente o módulo da força centrípeta necessária para a realização da trajetória circular.

Um objeto move-se numa pista retilínea, descrevendo um movimento retilíneo uniformemente variado, quando observado por um sistema de referência inercial. A posição desse objeto é descrita pela equação x(t) = 5 – 6t + 3t ² , onde x é medido em metros e t em segundos. Sabe-se que a massa do objeto é fixa e vale m = 600 g. Tendo em vista essas informações, considere as seguintes afirmativas:

1. A posição inicial do objeto vale 5 m.

2. A força agindo sobre o objeto durante o movimento vale, em módulo, F = 3,6 N.

3. O objeto tem velocidade nula em t = 1 s.

4. No intervalo de t = 0 a t = 3 s, o objeto tem deslocamento total nulo.

Assinale a alternativa correta.

Um projétil foi disparado com um ângulo θ acima da horizontal e com uma velocidade inicial v₀, em um local onde a aceleração da gravidade é igual a g. Ao chegar a sua altura máxima, depois de um tempo t, é possível afirmar, desprezando a resistência do ar, que

Se uma pessoa cai de uma altura elevada, pode sofrer graves lesões corporais, pois a aceleração da gravidade próxima de 10 m/s² aumenta a velocidade de queda continuamente. Caindo em queda livre, num intervalo de apenas 2,0 s, uma pessoa chegará ao solo com uma velocidade, em km/h, igual a:

O gráfico abaixo mostra a velocidade, em função do tempo, de um automóvel que trafega em uma via retilínea de uma grande cidade.

É CORRETO afirmar que o automóvel:

Um veículo se desloca numa estrada retilínea e sua velocidade escalar em função do tempo é representada pelo gráfico da figura. Pode-se concluir que a velocidade escalar média do veículo, em km/h, no intervalo de tempo de 0 a 6 h é:

Ana foi a um brinquedo chamado sombrinha, que consiste basicamente em uma grande superfície circular, sustentada por um eixo central em torno do qual pode girar, nas bordas da superfície, são presos balanços. Quando tal superfície circular começa a girar, o balanço se afasta da posição inicial. A figura a seguir ilustra a situação vista de lado:

Quando o brinquedo girar com uma velocidade angular constante, o balanço se afastará de sua posição de repouso, formando um ângulo de 37º com a vertical. Sabemos que a massa do balanço somada a de Ana é 120kg e que o raio da superfície circular e o comprimento do cabo do balanço são, respectivamente, 2,0m e 2,2m. A velocidade linear de Ana nesta situação é de aproximadamente

(Considere sen(37º) = 0,6; cos(37º) = 0,8; g = 10,0m/s²)

Um caminhão de bombeiro se movimenta em uma avenida reta com a sirene ligada, sua sirene emite um som cuja frequência é f_o. Uma pessoa, parada no ponto de ônibus nessa mesma avenida, observa o caminhão vindo em sua direção, e ouve o som da sirene. O gráfico a seguir mostra como varia a distância entre o caminhão e a pessoa em função do tempo:

Com base nessas informações, podemos afirmar que a frequência da sirene, ouvida pela pessoa, enquanto o caminhão se aproxima, em relação à fo,

A velocidade máxima do vento no furacão Irma em setembro/2017 chegou a 346 km/h, o que o classifica como um furacão de categoria 5.

Segundo um modelo teórico desenvolvido no MIT (Massachuttes Institute of Thecnology), um furacão pode ser tratado como uma máquina de calor de Carnot. A tempestade extrai calor do oceano tropical quente (água como fonte de calor) e converte parte do calor em energia cinética (vento).

Nesse modelo, a velocidade máxima V_máx pode ser obtida da equação

Nessa equação, T_oce e T_atm são, respectivamente, a temperatura da superfície do oceano e a temperatura no nível do topo da nuvem a cerca de 12 a 18 km, ambas em K, e E corresponde à taxa de transferência de calor do oceano para a atmosfera.

Considere, no modelo, os seguintes processos.

I - Diminuição da temperatura na superfície do oceano.

II - Aumento na diferença de temperatura entre a superfície do oceano e o topo da nuvem na atmosfera.

III- Diminuição na taxa de transferência de calor.

Quais processos contribuem para o aumento da velocidade máxima do vento em um furacão?

Em relação ao eixo de rotação em P, o centro de massa do sistema descreve uma trajetória circunferencial de raio

Sendo v_i a velocidade tangencial da esfera i (i=1,2) e F_i a força centrípeta nela resultante, as razões v₁/v₂ e F₁/F₂ entre os módulos dos respectivos vetores são, nessa ordem,

Em grandes aeroportos e shoppings, existem esteiras móveis horizontais para facilitar o deslocamento de pessoas.

Considere uma esteira com 48 m de comprimento e velocidade de 1,0 m/s.

Uma pessoa ingressa na esteira e segue caminhando sobre ela com velocidade constante no mesmo sentido de movimento da esteira. A pessoa atinge a outra extremidade 30 s após ter ingressado na esteira.

Com que velocidade, em m/s, a pessoa caminha sobre a esteira?

Dois objetos de massas m₁ e m₂ (=2m₁) encontram-se na borda de uma mesa de altura h em relação ao solo, conforme representa a figura abaixo.

                    

O objeto 1 é lentamente deslocado até começar a cair verticalmente. No instante em que o objeto 1 começa a cair, o objeto 2 é lançado horizontalmente com velocidade V₀. A resistência do ar é desprezível.

Assinale a alternativa que melhor representa os gráficos de posição vertical dos objetos 1 e 2, em função do tempo. Nos gráficos, t_q¹ representa o tempo de queda do objeto 1. Em cada alternativa, o gráfico da esquerda representa o objeto 1 e o da direita representa o objeto 2.

Sem considerar qualquer atrito e assumindo a força da gravidade constante, é correto afirmar que a trajetória idealizada de corpos que são arremessados horizontalmente próximos à superfície da Terra é

Uma bailarina, ao executar um movimento de rotação de braços abertos, realiza 1,5 voltas a cada segundo. Quando ela fecha os braços, ela consegue realizar 2,0 voltas por segundo no mesmo movimento. Considerando que o momento angular se conserva ao longo do movimento, a variação percentual do momento de inércia da bailarina foi de: