Um tambor cilíndrico pode girar livremente em torno de um eixo horizontal. Uma corda é enrolada no seu bordo (sem escorregar) e, na outra extremidade da corda, está presa uma massa m = 8,0 kg, conforme a figura ilustrativa. O tambor tem raio r = 0,10 m e momento de inércia I = 0,20 kg.m² . Por meio de uma manivela, aplica-se um torque constante t = 11,2 N.m ao tambor, levantando a massa. Considere g = 9,8 m/s ² .  





Desprezando atritos no eixo e escorregamento da corda, a aceleração linear da massa é:

Uma espaçonave de massa m retorna em direção à Terra, de massa M, com o motor desligado, considere G a constante gravitacional. Ao deslocar-se da posição 1 (a uma distância R1 do centro da Terra) para a posição 2 (a uma distância R2 do centro da Terra), a energia potencial gravitacional do sistema Terra-espaçonave diminui. O aumento correspondente da energia cinética da espaçonave é dado por:

Astrônomos estudam um sistema binário formado por duas estrelas que giram em movimento circular em torno do centro de massa comum. As massas dessas estrelas são m1 e m2, e a distância medida entre seus centros de massa é d. Suponha que os raios das estrelas sejam muito menores que d, de modo que possamos tratá-las como pontos materiais. A constante da gravitação universal é G. O período de rotação desse sistema binário é dado por:

Um aspecto essencial da dinâmica dos gases é o livre caminho médio das moléculas, conceito fundamental para compreender a difusão de partículas microscópicas, a viscosidade e a condutividade térmica dos gases.
Nesse contexto, o livre caminho médio de uma molécula de gás é definido como

Um estudante de Física sopra, horizontal e continuamente, acima de um dos lados de um tubo em forma de U, que contém água, conforme imagem ilustrativa a seguir. 






Sendo assim, o nível da água, nesse lado do tubo,

Durante o funcionamento de um motor de combustão interna, o ar no interior de um cilindro pode ser modelado como um gás ideal. Suponha que, em um dos processos, o ar (considerado como um gás com n mols) sofre um aquecimento a pressão constante, passando de uma temperatura inicial Ti para uma temperatura final Tf. O calor específico molar a pressão constante do ar pode ser considerado constante e igual a Cp.
Nessas condições, a variação de entropia do gás nesse processo é

Em um campo de testes balísticos, um rifle de massa M, inicialmente em repouso sobre um suporte de baixa fricção que permite seu recuo, dispara uma bala de massa m. A bala sai com velocidade v em relação ao solo.
Considerando o sistema isolado rifle + bala, e desprezando qualquer atrito com o suporte, a velocidade de recuo do rifle em relação ao solo é

Um estudante do ensino médio percebe que tem dificuldades para enxergar os números do placar quando assiste a um jogo de futebol. Ao procurar um oftalmologista, descobre que é míope, com ponto remoto localizado a 50,0 cm de seus olhos. Para enxergar nitidamente objetos muito distantes, o médico prescreve óculos que devem ser usados a 2,0 cm de distância dos olhos.
Sabendo que a lente deve projetar no ponto remoto a imagem de um objeto situado no infinito, a lente corretiva adequada deve ter, aproximadamente,

No laboratório de pesquisa em Engenharia de Materiais, uma estufa de cura para polímeros é isolada com uma camada de lã de vidro. As paredes isoladas têm área total de 2,0 m² , a espessura da camada do isolante é 5,0 cm e a condutividade térmica é k = 0,050 W/(m.K). Durante o processo, a temperatura interna é mantida em 125 °C e o ambiente externo está a 25 °C. Suponha regime permanente, considere que a transferência de calor ocorre apenas por condução e trate o conjunto como uma placa plana.
Para manter a estufa a 125 °C, a potência elétrica mínima que deve ser fornecida ao aquecedor é, aproximadamente,

No laboratório de Física do Campus Abreu e Lima, o professor de Física analisa o movimento de um carrinho que se desloca ao longo de um trilho retilíneo sem atrito. A posição do carrinho, em função do tempo, é descrita pela equação: 

x(t) = At − Bt <sup>3

onde A e B são constantes positivas e diferentes de zero e t está em segundos.</sup>

Sabendo que a massa do carrinho é m, a força resultante que atua sobre ele em função do tempo é