Questõesde Esamc sobre Cinemática
Um automóvel médio é capaz de acelerar de 0 a 100 km/h em 9s. Assinale a distância que ele percorrerá, durante a frenagem, caso precise
parar ao atingir a velocidade de 100 km/h, com o mesmo módulo de
aceleração.
Um jogador de futebol, durante os jogos olímpicos do Rio, errou um
pênalti decisivo. Ele realizou a cobrança de modo que a bola tivesse
alcance máximo, com v0
= 20m/s, fazendo com que ela atingisse sua
altura máxima exatamente sobre a trave superior do gol. Sabendo que
a altura da trave oficial é de 2,44m e desprezando a resistência do ar, a
que altura a bola passou acima do gol? Adote g = 10m/s² .
A próxima Copa do Mundo acontecerá na Rússia, em 2018. Um professor
de física, ansioso por assistir aos jogos e conhecer o país, resolveu estimar
a distância percorrida de avião até lá, porque não há voos diretos do Brasil
para qualquer cidade russa. Pesquisando preços, achou uma opção de ida
pela Itália. O primeiro voo parte de São Paulo às 15h15 (horário local) e
aterrissa em Roma às 07h15 (horário local); já o segundo, parte de Roma às
10h25 e chega a Moscou às 16h10 (horário local). As velocidades médias
dos aviões, nas viagens, foram, respectivamente, 900 km/h e 800 km/h. A
partir destas informações, calcule a distância estimada pelo professor.
Dados de fuso horário: Roma, em relação a São Paulo: +5h Moscou, em relação a Roma: +2h
O valor da velocidade máxima para veículos pesados, como caminhões
e ônibus, é menor do que para veículos leves na pista expressa. Esse
fato também é observado em várias rodovias. Qual o motivo da velocidade máxima permitida para veículos pesados ser menor do que a de
veículos leves:

Essa diferença não se justifica fisicamente, pois os dois tipos de veículos são capazes de frear da mesma maneira.
Reduzir os limites de velocidade significa também percorrer uma distância menor até a parada total do veículo. Obtenha, em metros, aproximadamente, a nova distância percorrida por um veículo pesado que
trafega em velocidade máxima pela pista local até a parada completa,
após uma frenagem. Dado: módulo da aceleração = 5 m/s2:

Uma pessoa, que utiliza essas vias todos os dias para ir trabalhar, deseja
calcular quanto tempo ela precisa sair mais cedo de casa. No seu trajeto, ela acessa a Marginal Tietê e percorre 3 km na pista local, 2 km na
central e 10 km na expressa. Chega na Marginal Pinheiros e anda mais
5km na expressa e 2 km na local. Quanto tempo mais cedo, em minutos, essa pessoa vai precisar sair de casa, aproximadamente:

Supondo que a distância entre o Sol e a Terra é de, aproximadamente,
150 milhões de km, e que a Parker tenha viajado em linha reta até o
Sol, com a maior velocidade possível, de 700 mil km/h, assinale a alternativa que indique quanto tempo, aproximadamente, ela demorará
para chegar ao ponto de maior aproximação.
O texto a seguir será utilizado como base para responder à questão.

[...] a NASA lançou com sucesso na base de Cabo Canaveral (Flórida) o foguete Delta IV Heavy, que carrega a sonda Parker Solar Probe. A missão terá o desafio de ser o equipamento enviado por humanos que mais próximo chegará do Sol [a pouco mais de 6 milhões de km de distância], para coletar novas informações sobre a estrela do Sistema Solar. [...]
Em 1958, o astrofísico [Eugene Parker] publicou um artigo com as primeiras investigações a respeito de um fenômeno que ficaria conhecido como vento solar: em sua pesquisa, Parker estudou o comportamento da emissão de partículas e de eletromagnetismo que “escapa” da coroa solar, região conhecida como a “atmosfera externa” do Sol, onde as temperaturas são superiores à própria superfície solar (que tem temperatura de cerca de 6.000ºC). Ao longo de seu trabalho, o cientista analisou a interação da expansão da coroa solar e de sua relação com os planetas. [...]
Sua massa (Sol) — de cerca de 330 mil vezes a da Terra — corresponde a 99,86% da massa do Sistema Solar. O apelido de Astro Rei não é mera força de expressão. Essa esfera gigante é composta, basicamente por Hidrogênio e Hélio, sendo que 3/4 de seu total é reservado ao primeiro elemento. Menos de 2% de sua composição consiste em elementos pesados, como oxigênio e carbono.
(NASA lança com sucesso sonda que irá explorar o Sol nos próximos anos. Publicado em: 12 ago. 2018. Disponível em: https://revistagalileu.globo.com/Ciencia/Espaco/ noticia/2018/08/nasa-lanca-com-sucesso-sonda-que-ira-explorar-o-sol-nos-proximos-anos.html.
Acesso em: 23 ago. 2018, às 14h50.)
No dia 14 de agosto, parte da Ponte Morandi, em Gênova, na Itália, desabou, e a maior parte dos seus destroços caiu sobre o córrego Polcevera. Se a parte inferior da ponte ficava a 50 m de altura do córrego, e
supondo que os fragmentos desse desabamento tenham despencado
em queda livre, determine a velocidade aproximada com que os fragmentos da parte inferior da estrutura chegaram às águas do Polcevera.
Dado g = 10 m/s2
.
Texto para a questãoVídeo mostra queda de helicóptero com Ricardo Boechat
[...] O caminhão teria colidido com o helicóptero enquanto estava a cerca de 45 km/h, a 100 m da cabine de pedágio por onde havia acabado de passar. “Se não houvesse um caminhão ali, talvez fosse possível ter feito um pouso forçado”, afirmou o delegado Luís Roberto Hellmeister.
Antes de sumir entre os viadutos, a aeronave fez uma manobra no ar, mostrando que estava sem controle, e sumiu entre os viadutos. O delegado descarta que tenha ocorrido queda livre.
Para Hellmeister, as imagens mostram que o piloto tentou realizar um pouso de emergência, pelo fato de ter seguido uma linha reta antes de cair.[...]
(Adaptado de https://www.pragmatismopolitico.com.br/2019/02/ video-queda-de-helicoptero-ricardo-boechat.html)
Não ter “ocorrido queda livre” com o helicóptero significa que:
Leia a notícia abaixo.
Lama de barragem da Vale chega a Retiro Baixo
e continua até o Rio São Francisco
“A lama que vazou de barragem da mineradora Vale S.A. em Brumadinho, na Grande Belo Horizonte [...] atingiu o reservatório da hidrelétrica de Retiro Baixo, neste sábado (9 de fevereiro), segundo constataram
os técnicos ambientais ouvidos pela reportagem do Correio do Brasil.
O volume de rejeitos tende a paralisar a geração de energia da usina
por um longo período de tempo, com um prejuízo superior a R$ 60
milhões por ano.
[...] A hidrelétrica tinha potência de 82 megawatts (MW) e está localizada na região dos municípios mineiros de Pompéu e Curvelo, a cerca de
220 quilômetros de Brumadinho. A Agência Nacional de Águas (ANA)
atesta que a barragem “possibilitará amortecimento da onda de rejeito” e que a onda de lama já atingiu o reservatório.”
(Adaptado de https://www.correiodobrasil.com.br/
lama-barragem-vale-retiro-baixo-rio-sao-francisco/)
Sabendo que a tragédia do rompimento da barragem de rejeitos de
minério de ferro da mina Córrego do Feijão, em Brumadinho, ocorreu
no dia 25 de janeiro, estime a velocidade escalar média dos rejeitos
até atingirem a hidrelétrica Retiro Baixo.
Qual o número de voltas que a roda executa em um segundo?
O enunciado abaixo refere-se à questão.
DADO π = 3
Um ciclista passeia em linha reta em sua bicicleta, com velocidade constante de 6,00 m/s. O veículo movimenta-se quando o pedal gira a coroa, nele acoplada, e esta transmite o movimento, por intermédio de uma corrente, à catraca acoplada na roda traseira. Não há deslizamento entre a corrente, a catraca e a coroa. Sabendo que os diâmetros da roda traseira, da coroa e da catraca são, respectivamente, 80,0 cm, 25,0 cm e 5,00 cm, responda:

Um objeto extenso, isto é, de dimensões não desprezíveis, é solto de uma
dada altura sobre um lago. O gráfico abaixo apresenta a velocidade desse
objeto em função do tempo. No tempo t = 1,0s o objeto toca a superfície
da água. Despreze somente a resistência no ar.

Qual a profundidade do lago?

Qual o tempo necessário, em segundos, para que o pedal execute uma
volta completa?
O enunciado abaixo refere-se à questão.
DADO π = 3
Um ciclista passeia em linha reta em sua bicicleta, com velocidade constante de 6,00 m/s. O veículo movimenta-se quando o pedal gira a coroa, nele acoplada, e esta transmite o movimento, por intermédio de uma corrente, à catraca acoplada na roda traseira. Não há deslizamento entre a corrente, a catraca e a coroa. Sabendo que os diâmetros da roda traseira, da coroa e da catraca são, respectivamente, 80,0 cm, 25,0 cm e 5,00 cm, responda:

Um motorista precisa ir de São Paulo a Campinas, pela rodovia dos Bandeirantes, para fazer uma entrega. No primeiro trecho da viagem, entre
São Paulo e Jundiaí (50 km), por conta de obras para aumento das faixas
de rolagem, a velocidade média do veículo foi de 50 km/h. No segundo
trecho, de Jundiaí a Campinas (40km), ele conseguiu desenvolver a máxima velocidade da estrada, que é de 120 km/h. Qual é, aproximadamente,
a velocidade média total da viagem, em km/h, entre São Paulo e Campinas?
O chamado “pedágio eletrônico” tem como principal finalidade reduzir o
tempo gasto pelos motoristas para passarem por uma praça de pedágio.
O dispositivo eletrônico – tag – instalado no para brisas troca um sinal
com a cabine de pedágio para que a cancela seja levantada, evitando a
parada do veículo e filas para pagamento. Se a rodovia por onde o veículo trafega tiver velocidade máxima de 110 km/h (aproximadamente
30 m/s), qual a mínima distância, em m, onde se deve colocar uma placa
indicando a redução de velocidade, supondo que a máxima desaceleração a que o veículo pode ser submetido tem módulo de 5m/s2?
Considere 40 km/h aproximadamente igual a 10 m/s.
A velocidade máxima dos veículos pesados numa rodovia é sempre inferior
a dos veículos leves, como indicado
pela imagem ao lado. O fato de possuírem maior massa deixa-os com uma
“capacidade de frenagem inferior” à
dos veículos leves, como consta no texto da Artesp – Agência Reguladora dos
Transportes de São Paulo. Considerando as velocidades máximas indicadas
na placa, qual deve ser, aproximadamente, o máximo valor da desaceleração, em módulo, dos veículos pesados,
para que parem na mesma distância
percorrida pelos leves?
(dado: máxima desaceleração dos veículos leves tem módulo de 5m/s2)

(Adaptado de http://www.denatran.gov.br/
download/resolucoes/resolucao_contran_340_10.pdf)
