Uma caixa de peso P_C encontra-se apoiada em um plano inclinado de angulação α. O atrito entre as superfícies de contato da caixa e do plano pode ser desprezado. A caixa está engatada a um cabo inextensível e de massa desprezível, que, após passar por uma polia ideal, é mantido na vertical, ao ser preso a um contrapeso de peso P_P mais leve que a caixa. O contrapeso é puxado para baixo com velocidade constante, por meio de um motor engatado a ele.


A expressão que determina a intensidade da força tratora do motor sobre o contrapeso é dada por

Dois corpos cúbicos de massas m₁ e m2 estão dispostos sobre uma mesa perfeitamente lisa. Tais blocos não possuem nenhum tipo de conexão e estão posicionados nas extremidades da mesa. Uma força de módulo F₁ é aplicada sobre o corpo 1 no sentido de encontro ao bloco 2. Dessa forma, a intensidade da aceleração do centro de massa do conjunto de blocos pode ser mais bem representada por qual das relações a seguir?

A figura ilustra três aviões idênticos A, B e C, que estão na iminência de abandonar seus tanques de combustível. Tais tanques estão vazios, e, no momento do abandono, os aviões estão com o mesmo módulo da velocidade e a uma mesma altura do solo. A única diferença é que, no instante em que os tanques são soltos, os aviões estão com inclinações diferentes em relação à horizontal. Assim, desconsiderando a resistência do ar, pode-se afirmar que

Os impactos físicos são caracterizados por uma grande desaceleração. Os capacetes dos motociclistas são projetados para amortecer a batida da cabeça em alta velocidade, prolongando o tempo do choque com o intuito de minimizar as forças sobre a cabeça. Um ser humano, em média, é levado a óbito se, em um choque, a cabeça sofrer variações de quantidade de movimento superiores a 100 N.s.

Fonte modificada: Livro Desvendando a Física do Corpo Humano.

Assim, se, em um acidente, a cabeça de um motociclista de massa de 5 kg sofreu uma desaceleração no tempo mínimo para a sua sobrevivência, qual é o módulo da variação de velocidade sofrida pelo motoqueiro?

Os músculos do lado esquerdo do coração apresentam uma espessura diferente. O músculo que contrai o ventrículo esquerdo é aproximadamente três vezes mais espesso que aquele do ventrículo direito. Além disso, a forma circular do ventrículo esquerdo é mais eficiente para produzir uma alta pressão do que a forma elíptica que amolda o ventrículo direito.

Fonte: http://biofisica.xpg.uol.com.br/

Um ventrículo esquerdo de um coração sadio ejeta 85 mL de sangue por batimento a uma pressão constante de 12 cmHg. Sendo a densidade do mercúrio 13,5 _ˑ 10³ kg _ˑ m^–3 e a aceleração da gravidade g = 10 m/s² , pode-se afirmar que o trabalho realizado pelo ventrículo assumirá, em cada contração, um valor aproximado de

(Dado: 76 cmHg = 10⁵ N/m² ) 

Uma usina hidrelétrica pode ser definida como um conjunto de obras e equipamentos cuja finalidade é a geração de energia elétrica, através de aproveitamento do potencial hidráulico existente em um rio.

Fonte: http://www.furnas.com.br/

Uma usina, que se utiliza de uma queda d’água de 80 m em um rio, está sendo projetada com a finalidade de produção de energia elétrica. Sabendo que a potência da queda d’água vale 200 MW e considerando a aceleração g = 10 m/s² , qual é, aproximadamente, o número de litros de água que fluem por segundo?

(Dado: densidade da água d = 10³ kg _ˑ m^–3)

A trave talvez seja a prova mais difícil da ginástica artística feminina. Ela tem 1,2 metro de altura, 5 metros de comprimento e apenas 10 centímetros de largura. A ginasta deve executar toda a série, composta por movimentos de acrobacia e de dança, além de giros de 360 graus e saltos obrigatórios, em um período que varia entre 70 e 90 segundos.  

Figura: http://rederecord.r7.com/segundos.

http://www.brasilescola.com

Uma ginasta da trave olímpica com massa de 48 kg está na extremidade do aparelho como mostra a figura. Sabe-se que a massa da barra sem os suportes vale 250 kg e que os suportes 1 e 2 estão a uma distância de 50 cm das bordas da trave. Dessa forma, considerando a aceleração da gravidade de 10 m/s² , pode-se afirmar que a força que o suporte 1 faz sobre a barra vale  

Sobre Energia Potencial Gravitacional é correto afirmar que:

Para cozinhar uma certa quantidade de feijão em uma panela de pressão, gastam-se 45min. Para cozinhar a mesma quantidade em uma panela comum, gasta-se 1h40min. Em relação ao uso da panela comum, supondo que o fogão forneça a mesma potência às duas panelas, quanta energia é POUPADA pelo uso da panela de pressão?

Durante uma partida de futebol americano, dois jogadores colidem frontalmente. Após a colisão, os dois caem juntos no solo. Antes da colisão, o jogador A, com 110 kg, estava a uma velocidade de módulo 6 m/s, e o jogador B, com 90 kg, estava a uma velocidade de módulo 9 m/s. Despreze o atrito dos jogadores com o solo. Calcule o módulo da velocidade dos jogadores logo após a colisão e assinale qual deles tomba para trás.

Um atleta de 60,0 kg realiza um teste ergométrico. Durante 10 minutos, ele corre sobre uma esteira que faz um ângulo θ com a horizontal, a uma velocidade média de 6,0 km/h. Sabe-se que sen(θ) = 0,20 e que a aceleração da gravidade vale 10 m/s² . Considere que a energia bioquímica dos músculos do atleta, consumida durante o teste, é equivalente à variação da sua energia potencial gravitacional ao subir, com a mesma velocidade média, uma rampa com a mesma inclinação da esteira. Calcule a energia bioquímica que o atleta consumiu neste teste ergométrico, em kJ (1 kJ = 10³ J).

A figura a seguir ilustra a maçaneta horizontal de uma porta. A porta se abre quando uma força vertical para baixo é aplicada no ponto A, com módulo maior ou igual a 12 N. Se a força vertical para baixo for aplicada no ponto B, qual é o seu menor módulo capaz de abrir a porta?

Uma esfera maciça e homogênea de ferro, que se encontra submersa a uma profundidade de dois metros em uma piscina, é liberada a partir do repouso. Desconsidere os efeitos das forças que resultam da viscosidade da água. Qual a aceleração resultante na esfera? Ela afunda ou sobe à superfície? Qual a consideração correta para a energia potencial gravitacional da esfera, quando ela se encontra na profundidade de 2 metros? Considere ρ_água = 1.000 kg/m³ , ρ_ferro = 8.000 kg/m3 , g = 10 m/s² . Assinale a opção que apresenta as respostas corretas.

Considere as Leis de Newton e assinale a opção correta relativa a um objeto que está apoiado em um plano horizontal sem qualquer tipo de atrito.

Assinale a opção correta em relação ao comportamento de um sistema termodinâmico que recebe uma energia equivalente a 1000 kcal sem que haja mudanças em seu volume.

Uma caixa de massa 40 kg, que estava inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal, é empurrada em linha reta por uma força horizontal constante de módulo 160 N ao longo de 9 m. Sabendo-se que o coeficiente de atrito cinético entre a caixa e a superfície é igual a 0,20, o valor da velocidade final da caixa, em m/s, é: (Adote g = 10 m/s²)

Durante os exercícios de força realizados por um corredor, é usada uma tira de borracha presa ao seu abdome. Nos arranques, o atleta obtém os seguintes resultados:


O máximo de força atingido pelo atleta, sabendo-se que a constante elástica da tira é de 300 N/m e que obedece à lei de Hooke, é, em N,

A redução da velocidade também diminui a intensidade do impacto entre os corpos, em caso de acidentes. Suponha que um veículo de 800kg trafegando com velocidade máxima pela pista central da Marginal Tietê colida contra um obstáculo fixo e pare completamente em 0,5 s. Determine, aproximadamente, a intensidade da força, em kN, aplicada pelo obstáculo sobre o carro:

Um dos argumentos utilizados pela Prefeitura de São Paulo para justificar essa redução é que trafegar a velocidades menores possibilita que os veículos fiquem a uma distância menor daquele que está a sua frente, ocasionando maior fluidez no tráfego. A distância de segurança, conhecida como “regra dos 2 segundos”, sugere que a distância entre dois veículos seja equivalente àquela que seria percorrida durante esse tempo. Calcule, em metros, a variação aproximada dessa distância para veículos leves que trafegam em velocidade máxima pela pista expressa com a mudança dos limites:

É possível que a cancela do pedágio não se levante para um veículo e o motorista precise pará-lo. Numa situação assim, a luz vermelha se acende, indicando que a cancela não abrirá e que o motorista deve iniciar a frenagem logo em seguida. Supondo que o tempo de reação do condutor seja de 0,5s e considerando as normas de segurança, além da máxima desaceleração de módulo 5m/s², qual seria a mínima distância, em m, entre a cancela e o sensor do pedágio para que não haja colisão entre o veículo e a cancela?