Em um jantar na casa de Rafael surge a necessidade de abrir um recipiente de champignon em conserva cuja tampa está emperrada. Sabendo que a tampa desse recipiente é de alumínio e seu corpo de vidro, foi sugerido por sua namorada, com o intuito de facilitar a abertura do mesmo, expor a tampa ao fogo por algum tempo. Imediatamente depois desse processo, afastou-se da alta temperatura e voltou-se a tentar abrir a tampa. O procedimento sugerido pela namorada de Rafael possibilitou uma folga entre a tampa e o recipiente, permitindo que ela fosse aberta mais facilmente, isso porque:

Suponha que um fazendeiro no Tocantins precise construir uma represa com uma queda d’água de 20 m e seja necessário calcular o volume de água para obter 260 kWh de energia elétrica para abastecer sua residência. Considere que a energia potencial gravitacional da água seja totalmente transformada em energia elétrica. Aproxime a aceleração da gravidade para g = 9,8 m/s2. Estime a densidade da água para 1000 kg/m3. Com base nos dados informados, o volume de água que o fazendeiro precisa para gerar essa energia elétrica é:

Imagine que você está no laboratório de Física do IFTO em 2024 e precise realizar um experimento em que a energia interna U de determinada quantidade de um material gasoso (considerado um gás ideal) está dentro de um recipiente e é diretamente proporcional à temperatura T, é possível calcular seu valor com a expressão (U = 12,4T). Expresse a energia em joules e a temperatura em kelvins. Se no início do processo o gás estava a uma temperatura de T = 190 K, considerando a transformação com volume constante, e recebendo posteriormente 980 J de uma fonte de calor, sua temperatura final será:

Em um experimento para estudo da conservação de energia, uma esfera é liberada do topo de uma rampa a partir de uma altura inicial até atingir a parte plana e horizontal da rampa. Nesse percurso ela passa inicialmente por um sensor fotoelétrico que inicia a contagem do intervalo de tempo até que ela passe pelo segundo sensor que encerra a mesma. Ambos os sensores se encontram na parte horizontal da rampa e medem o intervalo de tempo para percorrer uma distância de 30,0 cm. Sabendose que a esfera é considerada como uma partícula e que o intervalo de tempo obtido é de 0,160 s, determine qual deve ser a altura inicial aproximada, em unidades do Sistema Internacional, caso o sistema seja considerado conservativo. Considere g = 10,0 m/s².

Para verificar o princípio de conservação da energia, um estudante realiza um experimento no Laboratório de Física que consiste em soltar um conjunto de esferas de chumbo de massa M de uma mesma altura h por N vezes. A temperatura do conjunto é medida em cada um dos ensaios. Considerando-se g a aceleração gravitacional, ao final dos lançamentos, o estudante mede a temperatura do conjunto e conclui que:

Para estudar a conservação da quantidade de movimento, um professor de Física leva seus estudantes para o lago de Palmas. O estudante A, de massa M é colocado sobre uma prancha leve e plana de massa desprezível, enquanto que a estudante B, de massa m é colocada sobre outra prancha idêntica de frente para o primeiro estudante. Ambos flutuam sobre o lago e, inicialmente, eles estão de mãos dadas. Ao comando do professor os estudantes aplicam forças na direção contrária de modo que A empurra B e B empurra A. Desconsiderando-se o arrasto da prancha com a água, bem como a resistência do ar, pode-se afirmar que:

Colisões são frequentemente estudadas na Física e áreas afins, sendo válidas tanto para entender a dinâmica entre colisões de partículas subatômicas até mesmo de projéteis ou veículos automotivos. Utilizando um trilho de ar, uma estudante de licenciatura em Física do IFTO, observa a colisão entre o carro 1 e o carro 2, que possuem massas \( m \)₁ e \( m \)₂, respectivamente. No processo, o carro 1 vem da esquerda com velocidade \( v \)₁ e atinge o carro 2 que se encontra em repouso. Após as análises, ela conclui que houve uma colisão perfeitamente inelástica. Desse modo pode-se afirmar que ela chegou a tal conclusão pois:

Motores elétricos podem ser utilizados em diversos sistemas para movimentar objetos e/ou pessoas, tais como elevadores, carros elétricos e afins. Considere um motor elétrico de 48,0 W de potência total utilizado para levantar uma massa máxima de 30,0 kg na vertical por uma altura de 30,0 cm levando 3,00 s para isso. Sendo assim, e considerando-se g = 10,0 m/s², pode-se afirmar que o rendimento desse motor é de:

Um estudante de Física deseja elevar um objeto utilizando um sistema composto por N polias ideais e um fio, também ideal. Após a suspensão ele deseja mantê-lo equilibrado utilizando um contrapeso na outra extremidade do fio, cuja massa é de 500 g. Considerando-se que uma das polias será fixa, utilizada apenas para redirecionar a força no fio de modo a levantar o objeto, qual será a massa máxima a ser sustentada por esse sistema se o estudante utilizar 5 polias? Considere g = 10,0 m/s².

Um experimento utiliza um trilho de ar para estudar o movimento de um carro de massa M conectado por um fio ideal, que passa por uma polia também ideal, a um conjunto composto por uma massa aferida e um suporte com uma massa total m. Dois sensores são colocados no caminho percorrido pelo carro na horizontal, enquanto o conjunto massa + suporte desce na vertical por uma distância h até tocar a bancada do laboratório. O conjunto encontra-se em repouso pela ação de um eletroímã e, ao ser iniciado o experimento, o carro percorre uma distância d até passar pelo primeiro sensor que inicia a medida do intervalo de tempo até o sensor 2 obtendo um valor T. Considerando-se que o atrito é desprezível e g a aceleração gravitacional, a distância que separa os dois sensores deve ser de: