Questões de Vestibular Sobre vetores em física

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

Um vídeo bastante popular na Internet mostra um curioso experimento em que uma garrafa de água pendurada por uma corda é mantida suspensa por um palito de dente apoiado em uma mesa.

O "truque" só é possível pelo uso de outros palitos, formando um tipo de treliça. A figura à direita da foto mostra uma visão lateral do conjunto, destacando duas das forças que atuam sobre o palito 1.

Nesta figura,  é a força que o palito 2 exerce sobre o palito 1 (aplicada a uma distância L do ponto A na borda da mesa),  é a componente vertical da força que a corda exerce sobre o palito 1 (aplicada a uma distância d do ponto A) e θ é o ângulo entre a direção da força  e a vertical. Para que o conjunto se mantenha estático, porém na iminência de rotacionar, a relação entre os módulos de  e  deve ser:

Note e adote: Despreze o peso dos palitos em relação aos módulos das forças  e .

Durante um jogo de futebol uma bola é chutada e viaja em direção ao gol como mostra a imagem.
Disponível em: https://imagesvisions.blogspot.com. Acesso em: 19 mar. 2019.

A componente horizontal da velocidade da bola se mantém até o gol, mesmo após o chute, por causa da

Um solenoide percorrido por uma corrente elétrica produz um campo magnético. Ao ser colocado um núcleo de material ferromagnético, este se magnetizará também, intensificando o campo. Este é o princípio de funcionamento do eletroímã. A aplicação dos eletroímãs na indústria é vasta, sendo utilizados em campainhas, telefones e em guindastes de alta capacidade, como o da imagem abaixo.
Uma corrente de 6 A percorre 1000 espiras de um solenoide de 200 cm de comprimento. Calcule a intensidade do vetor indução magnética, em tesla.
Considere a constante de impermeabilidade no vácuo µ0 = 4π.10^-7 T.m/A

Um dispositivo eletrônico muito comum nos celulares tipo smart phones é o acelerômetro. Dentre as funções desse dispositivo, nos celulares, está a detecção da posição do celular em relação ao campo gravitacional da Terra. O acelerômetro é capaz de identificar se o celular está na posição vertical ou horizontal, alterando automaticamente a imagem e as posições das funções disponíveis na tela do telefone. Considerando que uma das informações disponibilizadas pelo acelerômetro seja o ângulo entre a normal à tela e o vetor força peso do celular, do ponto de vista dimensional, esse ângulo medido pelo acelerômetro

Considere um trecho de estrada em descida seguido por uma subida. De modo simplificado, considere que esse trecho tem um formato de arco de círculo. Tratando um carro que passa por esse trecho como uma massa puntiforme, é correto afirmar que o vetor força normal da estrada sobre o carro

Descargas elétricas atmosféricas, também conhecidas por raios, podem ser perigosas de muitas formas, pois a corrente elétrica produzida por um raio pode chegar a 4.10⁵ A. Imaginando que essa corrente poderia fluir por um fio, calcule a intensidade do vetor indução magnético gerado por ela a uma distância de 8cm do condutor, e marque a alternativa correta. (Dado: µ₀ = 4π.10^-7 T.m/A)

Existem cidades no mundo cujo traçado visto de cima assemelha-se a um tabuleiro de xadrez. Considere um ciclista trafegando por uma dessas cidades, percorrendo, inicialmente, 2,0 km no sentido leste, seguindo por mais 3,0 km no sentido norte. A seguir, ele passa a se movimentar no sentido leste, percorrendo, novamente, 1,0 km e finalizando com mais 3,0 km no sentido norte. Todo esse percurso é realizado em 18 minutos. A relação percentual entre o módulo da velocidade vetorial média desenvolvida pelo ciclista e a respectiva velocidade escalar média deve ter sido mais próxima de

Considerando-se o diagrama, que representa os vetores A, B, C e D, então o módulo do vetor X = A + B + C + D, em cm, é igual a

A tirolesa é uma prática recreativa na qual uma pessoa, presa a um sistema de roldanas que permite o controle da velocidade, desliza por um cabo tensionado. A figura mostra uma pessoa praticando tirolesa e quatro possíveis direções e sentidos da força resultante sobre ela.

Supondo que, em dado instante, a pessoa desce em movimento acelerado, a força resultante sobre ela tem

Um fio longo e retilíneo é percorrido por uma corrente constante de intensidade 6 A. Qual é a intensidade do vetor indução magnética em um ponto localizado a 30 cm deste fio? (Dado µ0 = 4π . 10^-7T .m/A;).

Considere as definições abaixo: I) “Grandezas escalares: são aquelas que ficam totalmente definidas apenas utilizando um número e uma unidade de medida.” II) “Grandezas vetoriais: necessitam, para sua perfeita caracterização, de uma representação mais precisa. Assim sendo, elas necessitam, além do valor numérico, que mostra a intensidade, de uma representação espacial que determine a direção e o sentido.
São exemplos destas grandezas:

Analise o caso apresentado e a seguir as proposições feitas pelo professor a seus alunos.

Brincar de jogar pião fez e ainda faz parte da infância das pessoas. Ver o pião girando sem cair é algo que encanta as crianças. Agora, podemos perceber conhecimentos físicos envolvidos no rodar do pião. Nesse sentido, considere um pião girando em MCU, conforme figura a seguir, com duas esferas iguais (A e B) grudadas sobre ele nas posições indicadas.

I As esferas A e B estão sujeitas a mesma Força centrípeta.

II As velocidades angulares das esferas A e B são iguais.

III O vetor velocidade linear da esfera A é constante.

IV O módulo da velocidade linear da esfera A é menor que o módulo da velocidade linear da esfera B.

Todas as afirmações corretas estão em:

Dentre as afirmações abaixo, assinale a correta:

Quase todos os anos, algum meio de comunicação anuncia que um grande asteroide pode estar em rota de colisão com nosso planeta. Se de fato isso vier a ocorrer, além de várias catástrofes na superfície da Terra, anunciam-se também alterações no movimento do planeta em relação ao Sol. Com a finalidade de facilitar nossa análise, vamos simplificar demasiadamente as condições dessa colisão. Ignorando a rotação da Terra e do asteroide, consideremos que no momento da colisão ambos os corpos apresentem o vetor velocidade nas mesmas direções e sentidos. Se imaginarmos um grande asteroide do Sistema Solar, com massa 30.000 (trinta mil) vezes menor que a massa da Terra, se, ainda, tomarmos as velocidades aproximadas da Terra e do asteroide, respectivamente, 100.000 km/h e 40.000 km/h em relação ao Sol, qual seria, aproximadamente, a variação de velocidade da Terra em relação ao Sol após a colisão? Note que, neste caso, a Terra é que colide com o asteroide.

É necessário prestar muita atenção quando se opera com grandezas vetoriais, pois o mecanismo da operação é diferente daquela com grandezas escalares, uma vez que não envolve apenas valores numéricos, mas também orientações espaciais.

Na figura, estão representados dois vetores A e B, e as dimensões x e y são idênticas, com valores iguais a 2,0cm. Com base nas informações fornecidas, é correto afirmar que o módulo do vetor resultante entre os vetores A e B, em cm, é igual a

A velocidade escalar média é a razão entre o espaço percorrido por um móvel pelo intervalo de tempo durante o qual o deslocamento ocorre. Ao contrário da velocidade vetorial média, que contabiliza apenas a distância em linha reta entre o ponto de partida e o ponto de chegada, a velocidade escalar média considera o espaço total percorrido. Com base nestas informações, a velocidade escalar média de um automóvel que percorre a primeira metade de uma rodovia com velocidade de 40 km/h e a segunda metade da rodovia com velocidade de 60 km/h é de:

Considere um trilho de via férrea horizontal com dois terços de sua extensão em linha reta e o restante formando um arco de círculo. Considere que o comprimento total da via e o raio de curvatura do trecho curvo são muito maiores do que a distância entre os trilhos. Suponha que, nessa via, um vagão trafega com velocidade constante (em módulo), e que seu tamanho é muito pequeno comparado à extensão da via. Considere que eventuais deslizamentos entre as rodas do vagão e os trilhos sejam tão pequenos que possam ser desprezados. Despreze também os atritos. Sobre as forças horizontais nos trilhos no ponto da passagem do vagão, é correto afirmar que no trecho reto

Considere um sistema consistituíido por três partículas, conforme a figura. Admitindo-se m₁, m₂ e m₃, respectivamente iguais a 1,2kg, 1,6kg e 2,2kg, conclui-se que o vetor posição do centro de massa do sistema tem módulo, em cm, de, aproximadamente,