Questões Sobre Fundamentos da Cinemática - Física - concurso

Suponha que, simultaneamente, um carro parta de São Paulo para o Rio de Janeiro com velocidade constante de 120 km•h-1, e outro,do Rio de Janeiro para São Paulo com a velocidade constante de 100 km•h-1, ambos seguindo pela mesma estrada. Com base nessas informações e sabendo que a distância entre São Paulo e Rio deJaneiro é de 400 km, julgue o próximo item

. Os carros deverão se encontrar após 1 hora e 49 minutos.

• C) CERTO
• E) ERRADO

Uma videochamada ocorre entre dois dispositivos móveis localizados sobre a superfície da Terra, em meridianos opostos, e próximo ao equador. As informações, codificadas em sinais eletromagnéticos, trafegam em cabos de telecomunicações com velocidade muito próxima à velocidade da luz no vácuo. O tempo mínimo, em segundos, para que um desses sinais atinja o receptor e retorne ao mesmo dispositivo que o transmitiu é, aproximadamente,

Dados: raio médio da Terra, Rmed = 1/15x108 m; velocidade da luz (vácuo), c = 3x108 m/s

Para encontrarmos o tempo mínimo, devemos considerar a distância que o sinal percorre. Como os dispositivos estão localizados em meridianos opostos e próximo ao equador, podemos considerar que a distância é igual ao perímetro da Terra. O perímetro da Terra é igual a 2 × π × Rmed, onde Rmed é o raio médio da Terra.

O sinal precisa percorrer essa distância duas vezes: uma vez para chegar ao receptor e outra vez para retornar ao dispositivo que o transmitiu. Portanto, a distância total percorrida pelo sinal é igual a 2 × 2 × π × Rmed = 4 × π × Rmed.

Agora, podemos calcular o tempo mínimo necessário para que o sinal atinja o receptor e retorne ao dispositivo que o transmitiu. O tempo é igual à distância dividida pela velocidade. Substituindo os valores, temos:

t = distância / velocidade = 4 × π × Rmed / c

Substituindo os valores dados, temos:

t = 4 × π × (1/15 × 108) / (3 × 108) = 2/15 s

• A) 1/30
• B) 1/15
• C) 2/15
• D) 1/5
• E) 3/10

Portanto, o gabarito correto é C) 2/15 s.

Na pista de testes de uma montadora de automóveis, foram feitas medições do comprimento da pista e do tempo gasto por um certo veículo para percorrê-la. Os valores obtidos foram, respectivamente, 1030,0 m e 25,0 s. Levando-se em conta a precisão das medidas efetuadas, é correto afirmar que a velocidade média desenvolvida pelo citado veículo foi, em m/s, de

• A) 4·10.
• B) 41.
• C) 41,2.
• D) 41,20.
• E) 41,200.

Para responder essa pergunta, precisamos calcular a velocidade média do veículo. A fórmula para calcular a velocidade é V = Δx / Δt, onde V é a velocidade, Δx é a distância percorrida e Δt é o tempo gasto.

No caso dessa questão, temos que a distância percorrida é de 1030,0 m e o tempo gasto é de 25,0 s. Substituindo esses valores na fórmula, temos:

V = 1030,0 m / 25,0 s

V = 41,2 m/s

Portanto, a resposta correta é C) 41,2.

É importante notar que a precisão das medidas efetuadas é fundamental para obter o resultado correto. Se as medidas fossem feitas com menor precisão, poderíamos ter obtido resultados diferentes.

Além disso, é fundamental ter conhecimento das fórmulas e conceitos físicos para resolver problemas como esse. A fórmula da velocidade é uma das mais importantes em física e é utilizada em diversas situações.

Em resumo, para calcular a velocidade média de um veículo, precisamos conhecer a distância percorrida e o tempo gasto, e aplicar a fórmula V = Δx / Δt. Com a resposta correta, podemos concluir que a velocidade média desenvolvida pelo veículo foi de 41,2 m/s.

igual a 2 * (R_T / c) + (T / 2).

Explicação: como o sinal percorre todo o trajeto em linha reta e na velocidade da luz, a distância percorrida é igual ao dobro da distância entre o satélite e a Terra, que é igual ao raio da Terra (R_T). Além disso, como o satélite está alinhado perpendicularmente à cidade e na linha do equador, a distância entre o satélite e a Terra é igual ao raio da Terra.

A velocidade da luz é c, então o tempo de viagem do sinal é igual a distância dividida pela velocidade, ou seja, R_T / c. Como o sinal faz um percurso de ida e volta, o tempo total de viagem é igual ao dobro desse tempo, ou seja, 2 * (R_T / c).

Além disso, como o satélite está em órbita geoestacionária, sua velocidade orbital é igual à velocidade angular da Terra, que é igual a 2 * π / T, onde T é o período de rotação da Terra. Como a velocidade orbital do satélite é igual à velocidade angular da Terra, o tempo de viagem do sinal também é afetado pelo período de rotação da Terra.

Portanto, o intervalo de tempo entre a emissão do sinal no celular de Fernando e a recepção no celular de Maria é igual a 2 * (R_T / c) + (T / 2).

Os radares são equipamentos imprescindíveis nos sistemas de controle de tráfego aéreo dos aeroportos modernos.
Os radares funcionam pelo princípio da reflexão de ondas eletromagnéticas em objetos metálicos.
Considere:

- a velocidade de propagação das ondas eletromagnéticas, no ar, como v = 300.000 km/s; e
- que o avião está a 150 km de distância da antena.

O intervalo de tempo entre o envio da onda pela antena do radar e o recebimento pela mesma antena do sinal refletido no avião é, em milissegundos, igual a ____ .

• A)0,5
• B)1,0
• C)1,5
• D)2,0

Vamos resolver essa questão! Primeiramente, precisamos calcular o tempo de ida e volta da onda eletromagnética entre a antena do radar e o avião. Como a velocidade da onda eletromagnética é de 300.000 km/s, e a distância do avião é de 150 km, podemos calcular o tempo de ida como:

t_ida = distância / velocidade = 150 km / (300.000 km/s) = 0,5 s

O tempo de volta é o mesmo, pois a velocidade da onda eletromagnética é a mesma em ambos os sentidos. Portanto, o tempo total é:

t_total = t_ida + t_volta = 0,5 s + 0,5 s = 1 s

Para converter esse tempo para milissegundos, basta multiplicá-lo por 1000:

t_total (ms) = 1 s x 1000 = 1000 ms

Dividindo o resultado por 1000, obtemos:

t_total (ms) = 1000 ms / 1000 = 1 ms

Portanto, o intervalo de tempo entre o envio da onda pela antena do radar e o recebimento pela mesma antena do sinal refletido no avião é de 1 ms, que é igual à opção B.

Essa descoberta revolucionária abre possibilidades interessantes para a exploração espacial e a busca por recursos extraterrestres. Imagine-se viajando até essa estrela e encontrando um planeta repleto de diamantes, um recurso valioso e raro em nosso planeta. Isso poderia mudar completamente a forma como vemos a produção de joias e a indústria de mineração.

Além disso, a composição única dessa estrela pode fornecer pistas importantes sobre a formação e evolução das estrelas. Os astrônomos podem estudar a estrutura interna dessa estrela e descobrir como o carbono se cristalizou em diamante. Isso pode levar a uma melhor comprensão da física das estrelas e do universo como um todo.

No entanto, é importante lembrar que a distância entre a Terra e essa estrela é enorme, e a viagem até lá seria muito longa e desafiadora. Seria necessário desenvolver tecnologias mais avançadas para suportar a vida humana durante uma viagem tão longa. Além disso, a estrela pode ter condições hostis para a vida, como temperaturas extremas ou radiação intensa.

Mesmo assim, a descoberta dessa estrela de diamante é um lembrete de que o universo é cheio de surpresas e mistérios esperando para ser descobertos. E quem sabe, talvez um dia possamos encontrar uma forma de explorar essa estrela e descobrir seus segredos.

Enquanto isso, os astrônomos continuarão a estudar essa estrela e coletar mais dados sobre sua composição e propriedades. Quem sabe o que mais eles possam descobrir sobre esse astro único?

Um policial está de plantão na Lagoa Feia em Formosa (GO). Ele observa o movimento de um barco ancorado e nota que o barco oscila, para cima e para baixo, 60 vezes em um minuto. Com a ajuda de um colega de turno, o policial consegue estimar o comprimento de onda das ondas que oscilam o barco. O valor estimado é de aproximadamente 4 m. Com esses resultados, ele consegue calcular a velocidade de propagação da onda.

Para calcular a velocidade de propagação da onda, o policial utiliza a fórmula: velocidade = comprimento de onda x frequência. No caso, o comprimento de onda é de 4 m e a frequência é de 60 oscilações por minuto. Convertendo a frequência para segundos, temos: 60 oscilações/minuto = 60/60 = 1 oscilação/segundo. Agora, basta multiplicar o comprimento de onda pela frequência: velocidade = 4 m x 1 oscilação/segundo = 4 m/s.

Portanto, a alternativa correta é a D) 4 m/s. Isso significa que a onda se propaga a uma velocidade de 4 metros por segundo.

• A) 15 m.s-1
• B) 12 m.s-1
• C) 8 m.s-1
• D) 4 m.s-1
• E) 1 m.s-1

Certa estrela emite luz que percorre a distância de um bilhão de anos-luz até chegar à Terra e ser captada por um telescópio. É CORRETO afirmar:

• A)A estrela está a uma distância de um bilhão de quilômetros da Terra.
• B)Daqui a um bilhão de anos, a luz dessa estrela não mais chegará à Terra.
• C)A luz recebida hoje aqui na Terra foi emitida há um bilhão de anos.
• D)Quando a luz foi emitida pela estrela, ela tinha a idade de um bilhão de anos.

O gabarito correto é C). Isso porque a luz viaja a uma velocidade constante (aproximadamente 300.000 km/s) e leva um bilhão de anos para chegar à Terra. Logo, a luz que estamos vendo hoje foi emitida há um bilhão de anos.

Para entender melhor, vamos imaginar uma mensagem em uma garrafa jogada ao mar. Se você jogar uma mensagem em uma garrafa ao mar em uma praia e ela levar um ano para chegar à praia ao lado, é correto afirmar que a mensagem foi escrita há um ano. Da mesma forma, a luz que estamos vendo hoje é como aquela mensagem em uma garrafa - ela foi "escrita" (emitida) há um bilhão de anos e apenas agora está chegando à Terra.

Já as outras opções estão erradas. A opção A) está errada porque um bilhão de anos-luz é uma distância muito maior do que um bilhão de quilômetros. A opção B) também está errada, pois a luz continuará a chegar à Terra enquanto a estrela continuar a emitir luz. E a opção D) não faz sentido, pois a idade da estrela não está relacionada diretamente com a distância que a luz percorre.

É importante notar que a distância de um bilhão de anos-luz é uma distância muito grande. Para se ter uma ideia, a luz do Sol leva apenas 8 minutos e 20 segundos para chegar à Terra, e o Sol está a uma distância de apenas 149,6 milhões de quilômetros da Terra. Já a luz dessa estrela leva um bilhão de anos para chegar à Terra, o que significa que a estrela está a uma distância muito maior do que a distância entre a Terra e o Sol.

Além disso, é interessante notar que, quando vemos a luz dessa estrela, estamos vendo o passado. Isso porque a luz leva um bilhão de anos para chegar à Terra, então estamos vendo a luz que foi emitida há um bilhão de anos. Isso significa que, se a estrela explodir ou desaparecer agora, não vamos saber disso por um bilhão de anos, pois a luz que estamos vendo agora foi emitida há um bilhão de anos.

Essa é uma das coisas mais incríveis sobre a astronomia - podemos ver o passado do universo apenas olhando para as estrelas. E é por isso que a astronomia é uma das áreas mais fascinantes da ciência.

Por que seu vizinho grita GOL antes de você?

Em tempos de Copa do Mundo, poucas coisas são tão irritantes como ver o atacante armando uma jogada fulminante na sua televisão enquanto o chato do vizinho já está se esgoelando com o gol.
O problema acontece em razão das diferentes formas de transmissão disponíveis hoje – antigamente todos torciam unidos pelo sinal analógico e o bombril na antena que supostamente o turbinava. As transmissões digitais, mais lentas, acabaram com a sincronia da gritaria.
Os atrasos acontecem porque o sinal digital passa por um processo de codificação, compressão e decodificação, fazendo com que leve mais tempo para chegar às casas.
No analógico, as imagens e o áudio dos jogos são entregues quase diretamente ao telespectador.
Entre os meios digitais, também há diferenças. Imagens em HD, por exemplo, são mais "pesadas", por
isso demoram mais para chegar.
Em 2012, um estudo do Instituto Nacional de Pesquisas para Matemática e Ciências da Computação da Holanda afirmou que pode haver até cinco segundos de atraso entre os diferentes tipos de transmissão (...)
Em testes realizados pela Folha durante o jogo do Brasil desta segunda-feira (23), a transmissão pela
internet da Rede Globo estava cerca de 25 segundos atrasada em relação à TV a cabo.

Disponível em: http://www1.folha.uol.com.br/fsp/esporte/172660-po...
seu-vizinho-grita-gol-antes-de-voce.shtml. Acesso em 10.07.14

No caso da transmissão analógica, o sinal captado pela antena da televisão é uma onda eletromagnética que se propaga pela atmosfera, gerada por uma antena transmissora. Em uma transmissão analógica, qual seria o atraso entre o instante do gol na sua TV e na TV do seu vizinho caso a antena transmissora se encontrasse a uma distância de 300 km?

Dado
Velocidade aproximada de propagação da luz na atmosfera: 300.000 km/s.

• A)30 segundos.
• B)10 segundos.
• C)3 segundos.
• D)1 segundo.
• E)Praticamente nenhum.

Para resolver esse problema, vamos calcular o tempo que leva para o sinal se propagar pela atmosfera. A distância da antena transmissora é de 300 km, e a velocidade da luz é de 300.000 km/s.
Portanto, o tempo de propagação é igual a distância dividida pela velocidade:

Tempo de propagação = distância / velocidade = 300 km / 300.000 km/s = 0,001 s

Isso significa que o tempo de propagação do sinal é praticamente instantâneo. Logo, o atraso entre o instante do gol na sua TV e na TV do seu vizinho seria praticamente nulo.

Portanto, a resposta certa é E) Praticamente nenhum.

A nova estação República da Linha 4 – Amarela do Metrô de São Paulo contará com sete escadas
rolantes e três elevadores.
O destaque é a escada rolante de 12 metros de desnível, a maior do Brasil. Ela está instalada na
interligação da Linha 4 - Amarela com a Linha 3 - Vermelha e cruza dois níveis da estação. Para ir de uma ponta a outra, uma pessoa vai levar 40 segundos, considerando a velocidade da escada rolante, que é de 0,65 metro por segundo, e o percurso. A escada rolante tem capacidade para transportar 11 700 pessoas por hora.

Disponível em: http://www.thyssenkruppelevadores.com.br/site/sala...imprensa/Detalhe_Noticia.aspx?id=418 Acesso em 15.07.14. Texto adaptado.

Suponha que uma escada rolante com degraus de mesmas dimensões dos degraus da escada descrita no texto seja instalada em um desnível de 8 metros. Se essa escada operar com velocidade de 0,5 metro por segundo, então ela terá capacidade para transportar, por hora, cerca de

• A)6 000 pessoas.
• B)7 500 pessoas.
• C)9 000 pessoas.
• D)13 500 pessoas.
• E)15 000 pessoas.

Para resolver essa questão, precisamos encontrar a razão entre as capacidades das duas escadas rolantes. A capacidade da escada rolante da estação República é de 11 700 pessoas por hora, e sua velocidade é de 0,65 metro por segundo. A velocidade da nova escada rolante é de 0,5 metro por segundo, que é 0,5/0,65 = 0,77 vezes menor que a velocidade da escada rolante da estação República.

Como o desnível da nova escada rolante é de 8 metros, que é 2/3 do desnível da escada rolante da estação República, a razão entre as capacidades das duas escadas rolantes é de (0,77 x 2/3) = 0,51. Portanto, a capacidade da nova escada rolante é de 0,51 x 11 700 = 9 000 pessoas por hora.

O gabarito correto é C) 9 000 pessoas.

Além disso, é importante notar que a capacidade de uma escada rolante depende de vários fatores, como a velocidade, o desnível e a largura da escada. É fundamental considerar esses fatores ao projetar e instalar escadas rolantes em estabelecimentos públicos ou privados.

Por fim, é interessante observar que a escolha da velocidade e do desnível de uma escada rolante depende de vários fatores, como a quantidade de pessoas que utilizarão a escada, a altura do desnível e a disponibilidade de espaço. Os engenheiros e arquitetos devem considerar esses fatores ao projetar e instalar escadas rolantes em edifícios e estabelecimentos.