AFA 2021 Física - Questões

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A partir do instante $t_0 = 0$, uma partícula com velocidade inicial $v_0$ é uniformemente acelerada. No instante $t$, a aceleração cessa e a partícula passa a se movimentar com velocidade constante $v$. Do instante $2t$ ao instante $4t$, uma nova aceleração constante atua sobre a partícula, de tal forma que, ao final desse intervalo, sua velocidade vale $-v$. Nessas condições, a velocidade média da partícula, no intervalo de $0$ a $4t$, é igual a


Numa partida de vôlei, certo atleta dá um mergulho na quadra, a uma distância $x = \pu{2,5 m}$ da rede, defendendo um ataque adversário, conforme figura a seguir.

Após essa defesa, considere que a bola é lançada de uma altura desprezível em relação ao chão, de forma que sua velocidade faz um ângulo de $45^\circ$ com a direção horizontal. Ao longo de sua trajetória, essa bola toca a fita da rede caindo, posteriormente, do outro lado da quadra. Imediatamente antes e imediatamente após tocar a fita, a velocidade da bola tem direção horizontal. A distância $x'$, onde a bola cai na quadra, é igual à metade da altura $h$ da fita. Despreze a resistência do ar e considere a bola uma partícula de massa $\pu{200 g}$, cujo movimento se dá no plano da figura. O módulo do impulso, aplicado pela fita sobre a bola, em $N\cdot{s}$, vale


Uma partícula de massa $M$ é lançada obliquamente com sua velocidade inicial $\vec{v}_0$ fazendo um ângulo de $30^\circ$ com a direção horizontal, conforme indica figura a seguir.

Ao atingir a altura máxima de sua trajetória parabólica, essa partícula colide inelasticamente com um bloco de massa $5M$. Esse bloco, de dimensões desprezíveis, está preso ao teto por um fio ideal, de comprimento $\pu{1,2 m}$, formando um pêndulo balístico. Inicialmente o fio do pêndulo está na vertical. Após a colisão, o pêndulo atinge uma altura máxima, na qual o fio tem uma inclinação de $30^\circ$ em relação à direção horizontal. Desprezando a resistência do ar, o módulo da velocidade inicial da partícula, $v_0$, em $\pu{m/s}$, é igual a


O sistema ilustrado na figura abaixo é composto de três blocos, $A, B$ e $C$, de dimensões desprezíveis e de mesma massa, duas roldanas e dois fios, todos ideais.

Quando o sistema é abandonado, a partir da configuração indicada na figura, o bloco $A$ passa, então, a deslizar sobre o plano horizontal da mesa, enquanto os blocos $B$ e $C$ descem na vertical e a tração estabelecida no fio que liga os blocos $A$ e $B$ vale $T_B$. Em determinado instante, o bloco $C$ se apoia sobre uma cadeira, enquanto $B$ continua descendo e puxando $A$, agora através de uma tração $T'_B$ Desprezando quaisquer resistências durante o movimento dos blocos, pode-se afirmar que a razão $\frac{T'_B}{T_B}$ vale


Duas partículas idênticas, $A$ e $B$, se movimentam ao longo de uma mesma trajetória $x$, sendo suas posições, em função do tempo, dadas por $x_A = 2t$ e $x_B = 4 + t$, respectivamente, com $x$ em metros e $t$ em segundos. Em determinado instante, as partículas, que formam um sistema isolado, sofrem uma colisão parcialmente elástica, com coeficiente de restituição $e = 0{,}5$. Nessas condições e desprezando o deslocamento dessas partículas durante a colisão, quando a partícula $A$ estiver na posição $\pu{28 m}$, a partícula $B$ estará na posição, em $\pu{m}$,


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