Questões de Vestibular Sobre vetores em física

De uma grande altura e partindo do repouso, uma gotícula de água cai verticalmente. Durante toda a queda, considere a presença de uma força de arrasto (força de resistência do ar) proporcional ao módulo do vetor velocidade da partícula em queda. Qual dos gráficos abaixo poderia melhor representar, sobre um mesmo eixo e em função do tempo, a velocidade e a aceleração da gotícula de água em queda?

Uma pequena esfera de chumbo com massa igual a 50 g é amarrada por um fio, de comprimento igual a 10 cm e massa desprezível, e fixada no interior de um automóvel conforme figura. O carro se move horizontalmente com aceleração constante. Considerando-se hipoteticamente o ângulo que o fio faz com a vertical igual a 45 graus, qual seria o melhor valor para representar o módulo da aceleração do carro?
Desconsidere o atrito com o ar, e considere o módulo da aceleração da gravidade igual a 9,8 m/s ² .

Em laboratório, é possível medir o valor do campo magnético da Terra , uma vez determinada a sua direção. Contudo, isso não é uma tarefa fácil, já que seu valor é muito pequeno em comparação ao campo magnético produzido por fontes usuais, tais como ímãs de autofalantes, bobinas de motores ou geradores elétricos. A medição pode ser feita utilizando uma bússola colocada no centro do eixo das chamadas bobinas de Helmholtz. Nessas bobinas, é aplicada uma corrente elétrica conhecida e calibrada, que gera um campo magnético mensurável, e ainda perpendicular e da mesma ordem de grandeza do campo da Terra. Sendo assim, é possível calcular o valor (módulo) de medindo o ângulo (?) entre o campo das bobinas e a resultante dos campos, a qual terá direção e sentido dados pela bússola.
Para ilustração, a figura a seguir mostra os campos produzidos pela Terra , pelas bobinas e a orientação da bússola, definida pelo ângulo ?, na presença desses campos.



Considerando o texto e a figura apresentada, analise as afirmações:

(I) O valor do campo magnético da Terra é dado por .

(II) Se ? = 45°, então o valor (módulo) de é igual ao de .

(III) Se ? = 45°, então o valor de é igual à metade do valor de .

(IV) O módulo de é igual a ·
(V) O módulo de é igual a para qualquer valor de ?.

Estão corretas as afirmações:

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:

Considere as figuras (a), (b) e (c) e analise as afirmações seguintes:



CARRON, W. e GUIMARÃES, O. As faces da Física. São Paulo: Moderna, 2006, p. 158-159.

(I) Na figura (a), quanto mais tempo o atleta demorar a levantar a barra de pesos, maior será o trabalho realizado pelas forças aplicadas a esse objeto.

(II) Na figura (c), quanto mais a pessoa andar, mais ela se cansará. Portanto, a força vertical , que ela aplica sobre a mala para carregá-la, realizará mais trabalho.

(III) Na figura (b), se a barra foi levantada pelo esportista com velocidade constante, o trabalho realizado pelas forças aplicadas à barra será igual a mgh, onde m é a massa da barra, g a aceleração da gravidade e h a altura levantada.

(IV) Considerando a posição do atleta mostrada na figura (b), e que a partir daí ele comece a se deslocar para frente e para atrás, tentando sustentar a barra de pesos por alguns segundos, sempre na mesma altura mostrada, pode-se afirmar que, durante essa movimentação, as forças com as quais ele sustenta a barra de pesos não realizarão trabalho, independente do cansaço do atleta.

Sendo assim, pode-se afirmar 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:

O dinamômetro é um dispositivo utilizado para medir forças, em particular o peso de um objeto. Na figura abaixo, é mostrado um objeto preso ao dinamômetro D e parcialmente submerso em um líquido, onde a densidade do objeto (?) tem um valor maior do que a do líquido (s).



Analisando esse sistema, considere as afirmações:

(I) A leitura no dinamômetro será a mesma, independentemente de o objeto estar dentro ou fora do líquido.

(II) A leitura no dinamômetro, quando o objeto estiver totalmente ou parcialmente submerso no líquido, será maior do que o valor registrado fora do líquido.

(III) A leitura no dinamômetro, quando o objeto estiver totalmente ou parcialmente submerso no líquido, será menor do que o valor registrado fora do líquido.

(IV) A leitura no dinamômetro diminuirá se o objeto for cada vez mais afundado, e a mesma não mudará mais a partir do momento em que o objeto estiver totalmente submerso.

(V) A leitura no dinamômetro aumentará se o objeto for cada vez mais afundado, e a mesma não mudará mais a partir do momento em que o objeto estiver totalmente submerso.

Assim, é verdadeiro concluir que: