Um asteroide esférico uniforme de raio 500 m está girando com velocidade angular de 2,0 x 10⁻⁴ rad/s. À medida que o tempo passa, o asteroide adquire mais matéria de forma simétrica, até que seu raio atinge 1000 m. Supondo que sua densidade permaneça a mesma e que a matéria adicional estava originalmente em repouso em relação ao asteroide, encontre a nova velocidade angular do asteroide após o seu crescimento.

Em sua casa, Ana tem uma esfera decorativa de material vítreo. Durante uma brincadeira, enquanto era empurrada em linha reta da esquerda para a direita e, sem causa aparente, a esfera se partiu em três pedaços que deslizaram sobre a superfície bem polida do piso da sua sala. Como aplicada estudante de física, Ana fez um desenho esquemático da vista superior que mostra o vetor velocidade e a estimativa da massa dos pedaços da esfera, após sua fragmentação em três partes.




Considerando-se que v₁,v₂ e v₃ são os módulos das velocidades dos pedaços 1, 2 e 3, respectivamente e, com base nas informações do esquema feito por Ana, o vetor velocidade da esfera v₀, no instante imediatamente anterior à sua fragmentação, é:

Um microrrobô de 0,5 g usado em cirurgias minimamente invasivas é impulsionado por uma mola biocompatível com constante elástica k = 200 N/m. Se a mola é comprimida em 2,0 mm e o robô deve subir uma artéria vertical enfrentando uma força de resistência viscosa constante de 0,05 N, qual a altura máxima aproximada que ele atinge?

    Um projétil de massa m é lançado obliquamente da superfície da Terra, com velocidade , formando um ângulo de 60° com a superfície horizontal. Quando o projétil atinge a altura máxima h_máxima, ele explode, dividindo-se em dois corpos de massas idênticas, denotados por A e B. Imediatamente após a explosão, o corpo A fica parado e o corpo B se move na mesma direção em que o projétil estava se movendo imediatamente antes da explosão, conforme ilustra a figura a seguir.



Com base nessas informações, assinale a opção que corresponde ao valor da energia liberada pela explosão do projétil.

No espaço profundo, longe de corpos celestes, um módulo-foguete encontra-se inicialmente em repouso. Considere um sistema ideal e isolado (não há forças externas agindo sobre o conjunto foguete + combustível e desprezam-se efeitos relativísticos). O módulo tem massa total inicial M =1200,0 kg, dos quais m=200,0 kg correspondem ao combustível que será ejetado em um único evento instantâneo (manobra de ejeção).

Durante a ejeção, o combustível é expelido para trás (sentido oposto ao desejado de avanço do foguete) com velocidade relativa u=300,0 m/s em relação ao foguete no momento da ejeção. Antes da ejeção o sistema estava em repouso no referencial inercial considerado. Despreze quaisquer interações internas diferentes da ejeção (isto é, trate o processo como uma separação instantânea de duas massas em um sistema isolado). Usando a conservação do momento linear, determine a velocidade, (módulo, em m/s), que o foguete adquire imediatamente após a ejeção.

Em uma obra, um engenheiro precisa montar um guincho de içamento, para elevar baldes de massa com 80,0 kg até o último andar de um edifício. Para reduzir o esforço dos operários, ele decide construir um sistema de roldanas ideal, utilizando quatro roldanas idênticas e cordas inextensíveis, desprezando o peso das roldanas e o atrito nos eixos. As roldanas podem ser montadas como fixas ou móveis. O engenheiro deseja diminuir ao máximo o valor da força aplicada para levantar o balde, sem ultrapassar o limite de quatro roldanas disponíveis. Adote g=9,8 m/s² .

Com base nessas informações, assinale a alternativa que melhor representa a opção de organização das roldanas e o valor da força que o operário precisa aplicar para erguer o balde em velocidade constante.

A conservação do momento linear de um sistema pode ser analisada observando-se o movimento do centro de massa do sistema ao longo do tempo.

O momento linear total de um sistema é conservado se o seu centro de massa se move com

Uma bola de massa m cai em linha reta, colide com o chão e volta a subir com velocidade  v/4 , sendo v a velocidade da bola antes de tocar o solo, conforme ilustra a imagem a seguir:

O módulo da variação da quantidade de movimento da bola imediatamente antes e imediatamente depois da colisão representa quantos por cento da quantidade de movimento inicial?

Um caminhão e um automóvel trafegam no mesmo sentido por um trecho retilíneo de uma estrada, sendo a velocidade do caminhão maior do que a do automóvel. Em determinado momento, o caminhão colide com a traseira do automóvel e ambos permanecem unidos após a colisão.
As quantidades de movimento do caminhão e do automóvel imediatamente após a colisão, quando comparadas com essas mesmas quantidades imediatamente antes da colisão, são, respectivamente,

Considere um sistema isolado de forças externas, havendo em seu interior dois blocos A e B que podem se interagir mutuamente.
Sendo  as quantidades de movimento de cada bloco, grandeza definida por  , qual a sentença correta que advém da aplicação do Princípio da Conservação da Quantidade de Movimento?

Uma barra homogênea de comprimento L encontra-se, em equilíbrio, presa ao teto por um pivô que pode girar sem atrito em sua extremidade superior, como na figura abaixo. Em um dado instante, uma bola colide com a barra, permanecendo grudada a ela.



Considere as grandezas abaixo:
I Momento angular do sistema barra + bola com relação ao pivô.
II Momento angular do sistema barra + bola com relação ao centro de massa.
III Energia do sistema barra + bola.

Considerando que a bola gruda instantaneamente, imediatamente antes da colisão e imediatamente após a colisão, a(s) grandeza(s) conservada(s) é (são) apenas:

O homem da figura a seguir está sentado em um banco giratório, mantendo os braços estendidos e segurando em cada mão um peso de 5 kg. Ele gira a uma velocidade de 3,6 rad/s nessa posição. O homem move os pesos, visando aumentar a velocidade angular para 7,2 rad/s. Calcule qual deve ser a distância dos pesos em relação ao eixo de rotação para esta nova condição. Considere que o homem pesa 80 kg e possui um raio de giração de 20 cm em relação ao eixo z. Despreze a massa dos braços, o atrito e as dimensões dos pesos.

Adaptado de HIBBELER, R. C. Dinâmica: mecânica para engenharia. 10. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2009.)

Uma esfera oca de massa M e raio R é lançada em uma superfície perfeitamente horizontal, sem girar, com velocidade inicial v₀. Sabendo que µ é o coeficiente de atrito cinético entre a esfera e a superfície e que o momento de inércia de uma casca esférica em torno de um eixo contendo o seu centro de massa é i = (2/3)MR² , determine a velocidade desta esfera no exato momento em que o deslizamento cessa.

A partir da obra de Hewitt, “Física Conceitual”, é possível compreender os significados de vários termos. Nesse sentido, qual das alternativas tem relação com o “momentum linear”?