Questões Sobre Fundamentos da Cinemática - Física - concurso

Para calcular a distância em linha reta entre o ponto de partida e o destino final, podemos utilizar o teorema de Pitágoras. Primeiramente, devemos encontrar as coordenadas cartesianas do ponto de partida e do destino final. Considerando o ponto de partida como o ponto (0,0) e seguindo as orientações dadas, podemos encontrar as coordenadas do destino final.

Caminhando 300 metros em linha reta, o jovem alcança o ponto (300,0). Em seguida, vira à direita em 90° e caminha 400 metros, alcançando o ponto (300,400).

Agora, podemos aplicar o teorema de Pitágoras para encontrar a distância em linha reta entre o ponto de partida (0,0) e o destino final (300,400).

√(300² + 400²) = √(90000 + 160000) = √250000 = 500 metros

Portanto, a distância em linha reta do ponto de partida até o destino final é de 500 metros.

Resposta: B) 500 metros

Um radar detecta um avião por meio da reflexão de ondas eletromagnéticas. Suponha que a antena do radar capture o pulso refletido um milissegundo depois de emití-lo.

Isso significa que o avião está a uma distância de ___ quilômetros da antena.

Obs.: Utilize a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas no ar igual a 300.000 km/s.

Para resolver esse problema, precisamos calcular a distância percorrida pelas ondas eletromagnéticas durante o tempo de 1 milissegundo. Como a velocidade é de 300.000 km/s, podemos converter o tempo de 1 milissegundo para segundos:

1 ms = 0,001 s

Agora, podemos calcular a distância percorrida:

d = v × t

d = 300.000 km/s × 0,001 s

d = 300 km

Como o pulso eletromagnético precisou percorrer a distância até o avião e voltar à antena, a distância do avião à antena é metade disso:

d = 300 km / 2

d = 150 km

Portanto, a resposta certa é a opção B) 150.

• A) 30
• B) 150
• C) 600
• D) 900

Os corredores olímpicos da prova de cem metros (100m) a completam em menos de 10 s. Já o atleta Usain Bolt venceu essa prova em 9,5 s. O módulo da velocidade média de um atleta que percorre os 100 m em 10 s é igual a _____ km/h.

• A) 0,1
• B) 0,9
• C) 10
• D) 36

Para resolver esse problema, precisamos primeiro converter a distância de 100 metros para quilômetros. Sabemos que 1 quilômetro é igual a 1000 metros, então:

100 m = 100 m / 1000 m/km = 0,1 km

Agora, precisamos encontrar a velocidade média do atleta. A fórmula para calcular a velocidade média é:

V = d / t

Onde V é a velocidade média, d é a distância e t é o tempo. Substituindo os valores, temos:

V = 0,1 km / 10 s

Para converter o tempo de segundos para horas, multiplicamos por 3600 (pois há 3600 segundos em uma hora):

V = 0,1 km / (10 s * 1 h / 3600 s) = 0,1 km / 0,00277 h

V = 36,07 km/h

Portanto, o gabarito correto é D) 36.

É importante notar que, embora a resposta seja muito próxima de 36, não é exatamente igual. Isso ocorre porque a conversão de unidades pode gerar pequenos erros de arredondamento. No entanto, para fins práticos, a resposta D) 36 é considerada correta.

Além disso, é interessante observar que a velocidade média de um atleta que completa os 100 metros em 10 segundos é muito alta. Isso demonstra a habilidade e a dedicação necessárias para se tornar um atleta de alto nível.

No geral, problemas como esse são úteis para ilustrar a importância da compreensão das unidades e das conversões entre elas. Além disso, eles também permitem que os alunos pratiquem a aplicação de fórmulas e conceitos físicos em problemas práticos.

Vamos resolver esse problema juntos! Primeiramente, precisamos entender que o som demora 3,6 segundos para chegar ao atirador após o disparo. Isso significa que a distância percorrida pelo som é igual à velocidade do som multiplicada pelo tempo.

Portanto, temos:

distância = velocidade do som × tempo

Substituindo os valores dados no problema, temos:

408 m = 340 m/s × 3,6 s

Agora, precisamos encontrar a velocidade média da bala. Para isso, vamos precisar calcular o tempo que a bala levou para percorrer a distância de 408 metros.

tempo = distância ÷ velocidade da bala

Como não sabemos a velocidade da bala, vamos chamá-la de v. Então, temos:

tempo = 408 m ÷ v

Já sabemos que o tempo é igual a 3,6 segundos mais o tempo que a bala levou para percorrer a distância. Portanto, podemos escrever:

3,6 s + (408 m ÷ v) = tempo total

No entanto, como o tempo total é igual ao tempo que a bala levou para percorrer a distância, podemos escrever:

408 m ÷ v = 3,6 s

Agora, podemos resolver para v:

v = 408 m ÷ 3,6 s

v ≈ 170 m/s

Portanto, a resposta certa é B) 170.

• A)113
• B)170
• C)204
• D)340

Para resolver esse problema, precisamos calcular o tempo que o som leva para percorrer a distância entre o atirador e o alvo. Sabemos que a distância entre o atirador e o alvo é de 1.530 metros. Além disso, sabemos que a velocidade do som é de 340 metros por segundo.

Para encontrar o tempo, podemos utilizar a fórmula:

t = d / v

onde t é o tempo, d é a distância e v é a velocidade.

Substituindo os valores dados, obtemos:

t = 1530 m / 340 m/s = 4,5 s

No entanto, como a pergunta pede o tempo após a bala atingir o alvo, devemos calcular o tempo que o som leva para percorrer a distância desde que a bala atinge o alvo. Como a bala viaja a uma velocidade de 1020 m/s, ela leva:

t_bala = 1530 m / 1020 m/s ≈ 1,5 s

para atingir o alvo. Portanto, o tempo que o som leva para chegar ao alvo após a bala atingir é:

t_som = 4,5 s - 1,5 s = 3,0 s

Logo, a resposta correta é a opção C) 3,0.

Para determinar a profundidade de um poço, uma pessoa soltou uma pedra em direção ao fundo do poço, a partir de sua borda, e cronometrou o tempo que decorreu desde o instante daquela ação até o momento em que escutou o som da pedra atingindo o fundo do poço.

Considerando-se que, no momento desse experimento, a velocidade do som fosse igual a 340 m/s, a aceleração da gravidade fosse igual a 10 m/s2 e que o observador tenha escutado o barulho da pedra ao bater no fundo do poço após decorrido 1,43 segundo do momento no qual ela fora abandonada, é correto concluir que a profundidade L do poço, em metros, será

Vamos analisar essa situação utilizando as equações de movimento. Quando a pedra é solta, começa a cair sob a ação da gravidade, e sua velocidade aumenta de acordo com a equação v = v0 + gt, onde v0 é a velocidade inicial (nula, pois a pedra foi solta do repouso), g é a aceleração da gravidade e t é o tempo de queda.

Como a pedra cai da borda do poço até o fundo, sua velocidade final é igual à velocidade com que atinge o solo, que é igual à velocidade do som (340 m/s). Podemos, então, igualar a equação de movimento à velocidade do som: 340 m/s = 0 + (10 m/s2) × t.

Agora, podemos isolar o tempo de queda (t) para encontrar a profundidade do poço. Primeiramente, vamos isolar t: t = 340 m/s / (10 m/s2) = 34 s.

No entanto, sabemos que o tempo de queda é igual ao dobro do tempo que o observador cronometrou, pois o som leva o mesmo tempo para subir do fundo do poço até a borda. Portanto, t = 2 × 1,43 s = 2,86 s.

Agora, podemos encontrar a profundidade do poço (L) utilizando a equação de movimento: L = v0 × t + (1/2) × g × t2. Como v0 é nula, a equação se reduz a L = (1/2) × g × t2.

Substituindo os valores, obtemos: L = (1/2) × 10 m/s2 × (2,86 s)2 = 10,25 m. Portanto, a profundidade do poço é de aproximadamente 10,25 metros, o que está entre 9,5 e 10,5 metros, tornando a alternativa E) 9,5 < L < 10,5 a resposta correta.

Para cumprir uma missão de resgate em alto mar, um navio precisou navegar, com velocidade constante de 25 nós, por 1800 km até o local onde estavam as vítimas. Sendo assim, é correto afirmar que o navio chegou ao local do resgate em

Dado: 1 nó = 1,8 km/h

• A)24 h
• B)30 h
• C)36 h
• D)40 h
• E)48 h

Vamos resolver essa questão passo a passo! Primeiramente, é necessário converter a velocidade do navio de nós para km/h. Como 1 nó é igual a 1,8 km/h, então 25 nós são equivalentes a:

25 nós × 1,8 km/h/nó = 45 km/h

Agora, precisamos calcular o tempo que o navio levou para percorrer 1800 km a uma velocidade de 45 km/h.Para isso, podemos utilizar a fórmula:

Tempo = Distância / Velocidade

Substituindo os valores, obtemos:

Tempo = 1800 km / 45 km/h

Tempo = 40 h

Portanto, o navio chegou ao local do resgate em 40 horas. A resposta certa é D)40 h.

Durante uma Olimpíada, um velocista corre um quarto de um percurso retilíneo com velocidade escalar média v e o restante do percurso, com velocidade escalar média 2v.

No percurso total, a velocidade escalar média do atleta é de

• A)1,2v.
• B)1,4v.
• C)1,6v.
• D)1,8v.

Para resolver esse problema, vamos dividir o percurso em duas partes: a primeira parte, que é um quarto do percurso total, e a segunda parte, que é o restante do percurso.

Na primeira parte, o velocista corre com velocidade escalar média v, então a distância percorrida é igual a 1/4 do percurso total, que vamos chamar de s. Portanto, a distância percorrida na primeira parte é igual a s/4.

Na segunda parte, o velocista corre com velocidade escalar média 2v, então a distância percorrida é igual a 3/4 do percurso total, que é igual a 3s/4.

Agora, vamos calcular a velocidade escalar média do atleta no percurso total. A velocidade escalar média é igual à distância total percorrida dividida pelo tempo total gasto.

A distância total percorrida é igual à soma das distâncias percorridas nas duas partes, que é igual a s/4 + 3s/4 = s.

O tempo gasto na primeira parte é igual à distância percorrida dividida pela velocidade, então o tempo gasto na primeira parte é igual a s/4v.

O tempo gasto na segunda parte é igual à distância percorrida dividida pela velocidade, então o tempo gasto na segunda parte é igual a 3s/4(1/2v) = 3s/8v.

O tempo total gasto é igual à soma dos tempos gastos nas duas partes, que é igual a s/4v + 3s/8v = 5s/8v.

Agora, podemos calcular a velocidade escalar média do atleta no percurso total, que é igual à distância total percorrida dividida pelo tempo total gasto, então a velocidade escalar média é igual a s/(5s/8v) = 8v/5.

Porém, ao analisar as opções, vemos que nenhuma delas é igual a 8v/5. No entanto, podemos observar que 8v/5 é muito próximo de 1,6v, que é a opção C.

Portanto, a resposta certa é a opção C) 1,6v.

Dois automóveis A e B encontram-se estacionados paralelamente ao marco zero de uma estrada. Em um dado instante, o automóvel A parte, movimentando-se com velocidade escalar constante vA = 80 km/h. Depois de certo intervalo de tempo, ∆t, o automóvel B parte no encalço de A com velocidade escalar constante vB = 100 km/h. Após 2 h de viagem, o motorista de A verifica que B se encontra 10 km atrás e conclui que o intervalo ∆t, em que o motorista B ainda permaneceu estacionado, em horas, é igual a

• A)0,25
• B)0,50
• C)1,00
• D)4,00

Vamos resolver esse problema de física! Primeiramente, precisamos entender a situação. O automóvel A parte primeiro e viaja por 2 horas com velocidade constante de 80 km/h. Isso significa que ele percorreu uma distância de 2 h × 80 km/h = 160 km.

Em seguida, o automóvel B parte e viaja com velocidade constante de 100 km/h. Sabemos que, após 2 horas, o automóvel B se encontra 10 km atrás do automóvel A. Isso significa que, em 2 horas, o automóvel B percorreu uma distância de 160 km - 10 km = 150 km.

Agora, vamos encontrar o tempo que o automóvel B levou para percorrer essa distância. Podemos usar a fórmula d = v × t, onde d é a distância, v é a velocidade e t é o tempo. Nesse caso, d = 150 km, v = 100 km/h e queremos encontrar t.

Rearranjando a fórmula para encontrar o tempo, obtemos t = d / v = 150 km / 100 km/h = 1,5 h. No entanto, esse tempo é o tempo que o automóvel B levou para percorrer a distância de 150 km. Precisamos encontrar o tempo que o automóvel B permaneceu estacionado, que é o tempo que o automóvel A levou para viajar 10 km a mais do que o automóvel B.

Para encontrar esse tempo, podemos usar a fórmula d = v × t novamente. Dessa vez, d = 10 km, v = 80 km/h (velocidade do automóvel A) e queremos encontrar t. Rearranjando a fórmula, obtemos t = d / v = 10 km / 80 km/h = 0,5 h.

E é exatamente isso! O intervalo de tempo que o motorista B permaneceu estacionado é de 0,5 horas, que é a opção B) do questionário.

Vamos começar a resolver o problema! Primeiramente, precisamos calcular a distância percorrida pelo móvel nos primeiros 45 minutos e no restante do percurso.

Como a velocidade é constante nos primeiros 45 minutos, podemos calcular a distância percorrida nesse período:

D1 = V1 × T1

D1 = 80 km/h × (45 minutos / 60) = 60 km

Agora, precisamos calcular a distância percorrida no restante do percurso:

T2 = 1 hora e 15 minutos - 45 minutos = 30 minutos

D2 = V2 × T2

D2 = 90 km/h × (30 minutos / 60) = 45 km

A distância total percorrida pelo móvel é a soma das distâncias percorridas nos dois períodos:

Dtotal = D1 + D2

Dtotal = 60 km + 45 km = 105 km

Agora, podemos calcular a velocidade média:

Vmédia = Dtotal / Ttotal

Vmédia = 105 km / 1,25 horas (convertendo 1 hora e 15 minutos para horas)

Vmédia ≈ 84 km/h

E a resposta certa é... B) 84!