Considere que o carrinho dessa montanha-russa atinja sua velocidade máxima imediatamente antes de iniciar a subida de uma rampa de 15 m de altura, como mostra figura.

Desprezando-se todos os atritos e assumindo-se que a aceleração da gravidade no local seja de 10 m/s² , a velocidade do carrinho no topo da rampa será igual a

Durante uma partida de futebol, um jogador chuta uma bola de massa 450 g, que estava inicialmente em repouso. O chute faz com que a bola alcance uma velocidade de 20 m/s, em um intervalo de tempo de 0,05 segundos. Nessas condições, qual foi o impulso aplicado pelo jogador na bola? 

As Leis de Newton são usadas na Mecânica Clássica para estudar a dinâmica dos corpos. Considere as informações a seguir. 

i) A primeira Lei de Newton estabelece que “um corpo permanece em repouso ou em movimento retilíneo uniforme se a força resultante sobre ele é nula”.
ii) A segunda Lei de Newton determina que “a força resultante em um corpo é igual ao produto entre sua massa e sua aceleração, 
iii) A terceira Lei de Newton, também conhecida como Lei da Ação e Reação, indica que entre dois corpos as forças sempre existirão em pares. “Para toda ação do corpo A haverá sempre uma reação do corpo B de mesmo módulo, mesma direção, porém sentido oposto”.

É correto afirmar que

Considere agora um outro experimento feito em condições semelhantes, em que o manômetro indica uma pressão de 5 atm e, sem que a pressão no interior da garrafa se altere, ele é cuidadosamente substituído por uma rolha de 10 g de massa e 2 cm de diâmetro (igual ao diâmetro interno do bocal da garrafa). Logo após a rolha ser encaixada no local, ela é expelida devido à pressão interna da garrafa ser maior que a pressão atmosférica.
A aceleração da rolha no momento em que ela é expelida é de, aproximadamente, 

Um brinquedo bastante comum em parques de diversões, a montanha-russa, utiliza-se da transformação parcial de energia potencial em energia cinética (e vice-versa) como princípio de funcionamento. Uma das montanhas-russas mais famosas do mundo, a Takabisha, cuja pista possui mais de 1 km de extensão, localiza-se no Japão e tem vista para o Monte Fuji. Nela, a subida inicial até o ponto mais alto, situado a uma altura aproximada de 50 m do solo, é feita sob ângulo de aproximadamente 90 graus, seguida de uma descida vertiginosa, cuja velocidade, no ponto mais baixo desse trecho, atinge cerca de 30 m/s em poucos segundos. 





Considerando um carrinho ocupado com massa total de 300 kg em repouso na posição de altura máxima, a energia mecânica perdida durante a descida inicial é, aproximadamente, 

No dia 26 de março de 2024, à 1h29min, aproximadamente, o navio cargueiro MV Dali colidiu com a ponte Francis Scott Key em Baltimore, EUA. O impacto causou o colapso da ponte, tornando-se um dos maiores acidentes marítimos da história norte-americana.
A figura a seguir mostra os dados da velocidade do navio em função da hora local. A colisão ocorreu no intervalo de 38 segundos, marcado por linhas pontilhadas no gráfico.  





Assumindo que a massa do navio no momento do impacto seja de 100 mil toneladas e, tendo por base os dados do gráfico, a magnitude da força média atuando sobre o navio durante a colisão é de, aproximadamente, 

A figura mostra, esquematicamente, a disposição das polias de um aparelho de ginástica, no qual a polia X é móvel e as polias Y e Z são fixas. Um peso P é mantido suspenso e em repouso por uma força  aplicada em um cabo que passa pelas polias.


A intensidade da força , necessária para manter o peso P suspenso e em repouso, é

Um ferro elétrico de 1200 W-127 V, ligado em uma tomada de 127 V, é utilizado, initerruptamente, durante 45 min. É razoável estimar que a massa de um fusca é de 0,9 t e que a aceleração da gravidade g = 10 m/s² .
De acordo com essas estimativas, a energia consumida pelo ferro elétrico durante esses 45 min seria suficiente para transportar, do térreo ao topo de um prédio de 36 m de altura, até

Um carrinho aproxima-se com velocidade v_o de outro carrinho de mesma massa que se encontra em repouso nos mesmos trilhos. Após a colisão os carrinhos ficam encaixados e passam a se deslocar, juntos, com velocidade v.  

Suponha os atritos desprezíveis. Calcule a razão    entre as energias cinéticas do sistema constituído pelos dois carrinhos depois da colisão (E_c`) e antes da colisão (E_c).

Uma superfície plana, articulada em uma de suas extremidades ao piso horizontal de uma sala, é mantida inclinada, em relação ao piso, por um calço vertical. Um bloco é abandonado sobre a superfície e passa a deslizar sobre ela, como ilustra a figura. 

Sendo o coeficiente de atrito de deslizamento entre o bloco e a superfície 0,25, para que o bloco, uma vez iniciado o deslizamento, passe a descer com movimento uniforme a distância X do calço à extremidade articulada deve valer:

Uma bola de tênis de massa 60x10^-3 kg atinge a raquete de um tenista com uma velocidade de 40 m/s. Ele rebate a bola na mesma direção, mas em sentido contrário, imprimindo nela uma velocidade de 30 m/s. A intensidade do impulso que a raquete do tenista rebatedor fez na bola foi de

Um pequeno corpo de massa m = 1,0 kg é abandonado sobre um plano inclinado, de uma altura h = 0,8m em relação ao solo. Ele desliza sobre a superfície desse plano até atingir o solo com uma velocidade v = 2,0m/s. Desprezando-se a resistência do ar e considerando que a aceleração da gravidade no local é g = 10m/s² , o módulo do trabalho realizado pela força de atrito sobre o corpo, nesse percurso, é: 

Um explorador em um planeta exótico, circundado por um satélite natural, observa que o intervalo de tempo entre as fases cheia e nova de seu satélite é de 58 dias terrestres. Sabe-se que a massa desse planeta é igual à massa da Terra e muito maior que a massa de seu satélite.

Assinale a alternativa que contém a estimativa correta da distância entre o planeta exótico e seu satélite.

Uma criança de 30 kg desceu por um brinquedo de escorregar, a partir do repouso, e chegou ao final da descida com velocidade de 5,0 m/s. Considerando que 50% da energia mecânica envolvida no movimento foi convertida em energia térmica, e considerando a aceleração gravitacional igual a 10 m/s², o desnível entre o início e o fim do movimento é de

Uma partícula com carga q numa região de um campo elétrico  , sofre a ação de uma força elétrica igual a  Considere três partículas de carga positiva Q e massas m₁, m₂ e m₃, obedecendo à condição m₁ < m₂ < m₃. As três partículas, inicialmente em repouso, são soltas de uma altura h em relação ao chão na região do campo elétrico uniforme  , dirigido verticalmente para baixo e também sob a ação do campo gravitacional terrestre com aceleração da gravidade representada pelo vetor . Use a segunda lei de Newton, , para analisar qual alternativa abaixo está correta. Despreze a resistência do ar e a influência de uma partícula sobre a outra.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

Um objeto de massa 5,0 kg, movendo-se com velocidade constante de 8,0 m/s ao longo de uma trajetória horizontal e retilínea sem atrito, choca-se frontalmente com um objeto de 10,0 kg de massa, parado. Após o choque, o primeiro objeto recua com uma velocidade de 2,0 m/s e o segundo objeto passa a mover-se com uma velocidade de módulo ........ . A colisão entre os dois objetos é ........ . 

Um objeto é lançado verticalmente com velocidade de módulo v, a partir da superfície terrestre, e atinge uma altura máxima hT.

Esse mesmo objeto, quando lançado verticalmente com velocidade de igual módulo v, a partir da superfície lunar, atinge uma altura máxima hL.

Sabendo que a aceleração da gravidade na superfície lunar é aproximadamente um sexto da aceleração da gravidade na Terra e desprezando atritos de qualquer natureza, considere as afirmações abaixo.

I - A altura máxima hL na Lua é maior que a altura máxima hT na Terra.

II - A variação da energia potencial gravitacional na experiência realizada na Lua é maior que a variação da energia potencial gravitacional na experiência realizada na Terra.

III - A variação da energia mecânica na experiência realizada na Lua é igual à variação da energia mecânica na experiência realizada na Terra.

Quais estão corretas?

Um estudante de peso P, interessado em verificar a segunda Lei de Newton, coloca uma balança calibrada em newtons no chão de um elevador, que está inicialmente parado. Ele se posiciona sobre a balança e aciona o elevador para subir.

A figura abaixo representa a situação descrita. 

No movimento ascendente do elevador, o estudante constata que:

– no intervalo de tempo 0 ≤ t ≤ t1, o elevador sobe com aceleração constante de módulo a < g, onde g é o módulo da aceleração da gravidade, e a balança indica um valor F1;

– no intervalo de tempo t1 < t < t2, o elevador sobe com movimento uniforme, e a balança indica um valor F2;

– no intervalo de tempo t2 ≤ t ≤ t3, o elevador continua subindo, freando até parar, com uma aceleração constante de módulo a, e a balança indica um valor F3;

– para t > t3, o elevador está parado.

Qual dos gráficos abaixo melhor representa os valores de F1, F2 e F3 em função do tempo t, comparativamente ao peso P do estudante?

Um parque eólico sustenta três grandes cidades, A, B e C, que consomem, respectivamente, 0,70 TWh, 0,55 TWh e 1,15 TWh de energia elétrica em um mês. Devido às perdas energéticas nas redes elétricas que ligam o parque eólico às cidades, é necessário que esse parque produza um total de 3,00 TWh de energia em um mês. O rendimento energético da rede elétrica formada pelo parque eólico em conjunto com as três cidades é de

Um professor de Física constrói um experimento para apresentar a seus alunos a 2a Lei de Newton. Sobre um trilho reto e horizontal, ele coloca um carrinho de massa desprezível e, a esse carrinho, prende uma corda com um dinamômetro, como apresentado na figura. A corda passa por uma roldana e é presa a um tijolo. Os alunos, então, inserem um objeto de massa desconhecida m dentro do carrinho e liberam o sistema.

Sabendo que o sistema é livre de atritos, que a leitura do dinamômetro foi de 7,5 N e que a aceleração obtida pelo carrinho foi de 2,5 m/s2 , os alunos calculam que m vale