Na questão, sempre que necessário, use π =3 e g =10 m/s².

Uma cápsula destinada a levar astronautas à Estação Espacial Internacional (ISS) tem massa m = 7500 kg , incluindo as massas dos próprios astronautas. A cápsula é impulsionada até a órbita da ISS por um foguete lançador e por propulsores próprios para os ajustes finais. O aumento da energia potencial gravitacional devido ao deslocamento da cápsula desde a superfície da Terra até a aproximação com a ISS é dado por ∆U =  3,0 X 10¹⁰ J . A velocidade da ISS é v_ISS ≈ 8000 m/s.  A velocidade inicial da cápsula em razão do movimento de rotação da Terra pode ser desprezada. Sem levar em conta a energia perdida pelo atrito com o ar durante o lançamento, pode-se dizer que o trabalho realizado pelo foguete e pelos propulsores sobre a cápsula é de

A figura mostra um bloco no ponto X. No trecho entre X e Y, não há atrito entre o bloco e a superfície e, no trecho entre Y e Z, a superfície encontra-se em um plano horizontal e é rugosa.



O bloco parte do repouso e desliza entre X e Y. A partir do ponto Y, a velocidade do bloco diminui até parar no ponto Z. O bloco leva 1,25 s para se deslocar entre os pontos Y e Z. Considerando a aceleração da gravidade constante e igual a 10 m/s², qual é o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície rugosa?

Um carrinho de massa X parte do repouso do ponto mais alto H de determinada montanha-russa. Quando chega ao ponto, H/4 a velocidade do carrinho vale: (Considere o sistema conservativo.)

No esquema, puramente ilustrativo e fora de escala, observa-se a indicação de um mesmo corpo em duas curvas: a curva A e a curva B, ambas com o mesmo raio.


A partir do esquema e dos conceitos das forças que agem sobre um corpo, é possível afirmar que:

De um sistema físico mecanicamente isolado, fazem parte todos os objetos que estão em interação.
Em qualquer tipo de interação, que pode ser um chute, uma explosão, uma batida, um empurrão ou um toque, sempre haverá conservação da 

Uma pequena esfera, de massa m, presa à extremidade de uma mola esticada de constante elástica k, realiza, sobre uma superfície horizontal, um movimento circular uniforme de raio r, com velocidade linear v.
Desprezando-se as forças dissipativas, o comprimento da mola, antes de ser esticada, era igual a

Considere uma pessoa de 100 kg que salta do Macau Tower na China, o maior “bungee jumping” comercial do mundo. O salto é realizado de uma altura de 233m do solo (posição 1), tendo um tempo de queda-livre 4,0s de até atingir a posição 2, onde inicia a deformação da corda. A seguir, após percorrer uma distância d , ele atinge a menor altura (posição 3) 53 m a do solo com a corda deformada ao máximo, como pode ser observado na figura que segue.

Considere a corda com massa desprezível e perfeitamente elástica. Despreze o atrito com o ar, os efeitos dissipativos e a altura da pessoa. Também adote como zero o valor da velocidade da pessoa no início da queda e g= 10,0 m/s² .
Com base no movimento de queda da pessoa no “bungee jumping”, analise as afirmativas:
I. O tamanho natural da corda (sem distensão) é de 80m . II. Na posição 2 a pessoa terá máxima velocidade escalar durante a queda.
III. A constante elástica da corda é menor que 40N/m .
IV. No ponto mais baixo atingido pela pessoa a força peso é igual à força elástica da corda.
Assinale a alternativa CORRETA

Impulso específico é uma medida da eficiência do uso do combustível por motores a jato para produzir o necessário impulso. Ele é calculado pela razão entre os módulos do impulso produzido pelo motor e do peso do combustível usado, P_c, isto é, I/P_c.

A figura abaixo representa a força produzida por um motor a jato durante 30 s.

Sabendo que o impulso específico do motor é de 2000 s e considerando o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s², a massa de combustível usado nesse intervalo de tempo foi de

Uma bilha de aço com massa m = 3,0x10^-2 kg encontra-se em repouso sobre uma mola de massa desprezível que está comprimida de 5,0x10^-2 m. A mola é liberada impulsionando verticalmente a bilha para cima.

Considerando que a aceleração da gravidade vale g = 10 m/s² e sabendo que a constante elástica da mola é k = 4,8 x 10² N/m, a altura máxima atingida pela bilha a partir do repouso é

Em 2017 tivemos uma temporada de furacões no hemisfério Norte que causou muita destruição na América Central e do Norte, devido, entre outros motivos, à grande velocidade dos ventos. Os tornados, por sua vez, que são um outro tipo de fenômeno climático, possuem um potencial devastador maior que o dos furacões. Considere que um furacão na categoria máxima tenha ventos com velocidade de 255 km/h, enquanto um tornado de categoria máxima tenha ventos de 484,5 km/h. Suponha que a energia cinética dos ventos, tanto dos furacões quanto dos tornados, possa ser transferida para os objetos por onde os ventos passam. Considerando uma mesma massa de ar atingindo um objeto e admitindo que toda a energia cinética dos ventos possa ser transferida a esse objeto, qual é a razão entre a energia cinética cedida pelos ventos de um tornado e a energia cinética dos ventos de um furacão?

Uma bola de borracha que se encontra, inicialmente, em repouso, é abandonada de uma altura de 90,0cm, medida em relação ao piso de uma sala. A bola choca-se com o piso, volta a subir verticalmente, atingindo uma altura h logo após o primeiro choque e, assim, sucessivamente, até parar.
Com base nos conhecimentos de mecânica, admitindo-se que a energia dissipada no primeiro choque da bola com o piso é igual a 35% da energia mecânica inicial da bola, é correto afirmar que h é igual a

    O Sol, a água, o vento, o petróleo, o carvão e o átomo são fontes que suprem o consumo atual de energia no mundo, mas, à medida que a população do Planeta cresce e os itens de conforto à disposição da espécie humana se multiplicam, aumenta também a demanda por energia, exigindo novas alternativas e técnicas de obtenção.  DOCA, Ricardo Helou et al. Tópicos de Física, v. 1. São Paulo: Saraiva, 2007, p. 302.
Sobre a aplicação e a conversão da energia, que desempenha um papel essencial em todos os setores da vida, é correto afirmar:

Considere uma unidade de uma usina hidrelétrica que utiliza uma queda d’água de 5,0m de altura para gerar 20,0MW de potência elétrica.

Desprezando-se a resistência do ar, e admitindo-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10m/s² e a densidade da água, 1,0g/cm³, é correto afirmar:

A Figura mostra um carrinho de montanha-russa que inicia seu movimento a partir da altura h em direção a uma volta de diâmetro D.


Desconsiderando todas as forças dissipativas, se o carrinho parte de h com velocidade inicial nula, o valor mínimo de h para que o carinho consiga dar uma volta é:

Um engenheiro pode utilizar-se da conservação de energia mecânica de um vagão para prever seu estado de movimento em cada ponto do trilho, em uma montanha russa. Considerando que não existe atrito entre as rodas do vagão e o trilho, as seguintes afirmações são feitas a partir de g = 10 m/s² : I - Um vagão com velocidade de 6 m/s no ponto A passa pelos pontos B e C. II - Se a velocidade do vagão no ponto A for de 1 m/s, ele chegará ao ponto B com uma velocidade de 9m/s. III - Um vagão com velocidade de 10 m/s no ponto B não alcança o ponto C. IV - Um vagão que passa no ponto C com velocidade de 1 m/s possuía, no ponto A, velocidade de 10 m/s.

As afirmativas CORRETAS são:

Na Copa do Mundo de 2018, observou-se que, para a maioria dos torcedores, um dos fatores que encantou foi o jogo bem jogado, ao passo que o desencanto ficou por conta de partidas com colisões violentas. Muitas dessas colisões travavam as jogadas e, não raramente, causavam lesões nos atletas. A charge a seguir ilustra a narração de um suposto jogo da Copa, feita por físicos:

Com base na charge e nos conhecimentos sobre colisões e supondo que, em um jogo de futebol, os jogadores se comportam como um sistema de partículas ideais, é correto afirmar que, em uma colisão

Um tema muito relevante para nossa sociedade é a compreensão da conservação da energia e de seus modos de transformação. Conceitualmente a energia é definida como a capacidade que um corpo tem de realizar trabalho. "A energia não pode ser criada nem destruída, e sim transformada de uma forma em outra".

Considerando as afirmações acima, assinale a alternativa mais adequada sobre processos de transformação de energia:

Uma criança com 20 kg oscila num balanço, de tal modo que a diferença entre as alturas máxima e mínima que ela atinge é de 0,80 m. Na posição de máxima altura, a criança apresenta uma energia potencial 160 J maior que a da posição de mínima altura. A velocidade da criança, quando ela passa pela posição de menor altura, será de

Assinale a opção que apresenta a mesma unidade de medida de energia cinética.

Considere uma gangorra em que duas crianças gêmeas estão sentadas, cada irmão em uma extremidade. Considere que ambos têm mesma massa. Considere que o solo é o nível zero das energias potenciais gravitacionais. Sobre a soma da energia potencial gravitacional dos gêmeos, é correto afirmar que é