Questões de Física

Reportagens recentes têm destacado uma mudança de comportamento entre jovens adultos, que vêm substituindo baladas noturnas por práticas associadas à saúde e ao bem-estar. A reportagem “Suor e endorfina: geração Z troca baladas por comemorações fitness” relata que “um número crescente de jovens está substituindo baladas por aulões comemorativos em academias, parques e espaços de treino, associando lazer à prática de atividade física e à busca por saúde e bem-estar”.

(Adaptado de: METRÓPOLES. Suor e endorfina: geração Z troca baladas por comemorações fitness. Disponível em: https://www.metropoles.com/vida-e-estilo/suor-e-endorfina-gen-z-troca-festa-em-bar-por-comemoracoes-fitness. Acesso em: 2026.)

    Do ponto de vista médico-científico, a prática regular de exercícios físicos está associada ao aumento do gasto energético e à utilização de energia química proveniente da alimentação para a contração muscular. Durante a atividade física, parte dessa energia contribui para o movimento do corpo, enquanto outra parte é convertida em calor, participando da regulação térmica do organismo.

    Sob a ótica da Física, o exercício físico envolve a realização de trabalho mecânico, a transformação de diferentes formas de energia e a atuação de processos dissipativos, sendo possível analisar essas transformações a partir do comportamento do centro de massa do corpo humano e das trocas energéticas estabelecidas com o ambiente.

Com base nesses conceitos, analise as afirmações.

I. Durante a execução de exercícios como saltos ou agachamentos, parte da energia química, proveniente da alimentação, é convertida em trabalho mecânico associado ao deslocamento do centro de massa do corpo.

II. O corpo humano, durante a prática de exercícios físicos, pode ser tratado como um sistema ideal, no qual a energia química, utilizada pelos músculos, transforma-se exclusivamente, em energia mecânica.

III. Em um salto vertical, o gasto energético do corpo humano é nulo durante a fase em que não há contato com o solo, pois nesse intervalo não há forças musculares realizando trabalho mecânico.

IV. A prática de exercícios físicos envolve processos dissipativos, nos quais parte da energia, inicialmente, disponível é transformada em calor, de maneira irreversível, resultando em aumento da entropia do conjunto corpo–ambiente.

V. Em exercícios realizados em repouso aparente, como a sustentação estática de um peso, não há realização de trabalho mecânico, nem transformação de energia no corpo humano.

Assinale a alternativa CORRETA.

Um ímã em forma de barra está posicionado nas proximidades de uma espira metálica circular conectada a um amperímetro. Esse ímã pode movimentar-se ao longo de um eixo XY que passa pelo centro dessa espira e é perpendicular ao plano dela, como mostra a figura.

(www.uv.es. Adaptado.)

Mantendo-se a espira em repouso, se o ímã oscilar ao longo do eixo XY, ora se aproximando ora se afastando da espira circular, uma corrente elétrica induzida circulará na espira

Determinada quantidade constante de gás ideal está contida em um cilindro constituído, em sua base, por um material bom condutor térmico e, em suas paredes laterais, por um material isolante térmico. Esse cilindro é fechado, na sua região superior, por um pistão feito de material também isolante e que pode mover-se verticalmente livre de atrito. Quando esse gás recebe calor de uma fonte externa, ele sofre uma expansão isobárica de modo que o pistão se desloque verticalmente, a partir de uma posição inicial A, até passar por uma posição B, indicadas na figura. Devido à ação de massas colocadas sobre o pistão, seu movimento se desenvolve com velocidade constante.

O diagrama que mostra como varia a temperatura absoluta (T) desse gás em função do volume ocupado por ele (V), quando o pistão se move da posição A até a posição B, está representado em:

A figura mostra uma visão de cima de três moedas, A, B e C, de massas m_A = 2,0 g, m_B = 2,5 g e m_C = 4,0 g, inicialmente apoiadas em repouso sobre uma mesa plana e horizontal. A moeda A é lançada com velocidade v₀ no sentido da moeda B e, a partir disso, ocorrem as duas colisões, uma em seguida da outra, descritas a seguir.

1^a colisão: a moeda A colide com a moeda B. Após essa colisão, a moeda A para e a moeda B inicia movimento com velocidade v_B.

2^a colisão: a moeda B colide com a moeda C. Após essa colisão, a moeda B para e a moeda C inicia movimento com velocidade v_C.

Mesa vista de cima

(https://br.freepik.com. Adaptado.)

Desprezando todos os atritos e sabendo que todas as colisões são frontais, a velocidade v_C, da moeda C, imediatamente após a segunda colisão, é

    Uma das missões de exploração interplanetária mais bem- -sucedidas da Agência Espacial Norte-Americana (Nasa) foi a exploração de Marte pelo jipe robótico Opportunity. Funcionando por 14,5 anos, o jipe explorou a paisagem pedregosa e poeirenta marciana e analisou amostras de solo. Seu maior feito foi encontrar evidências de que já houve água líquida no planeta em um passado distante.

Representação artística
do jipe Opportunity em Marte

(https://revistapesquisa.fapesp.br, março de 2019. Adaptado.)

Em determinada ação exploratória, o jipe Opportunity moveu-se no solo marciano com velocidade escalar constante de 1 cm/s durante 30 segundos, parou e explorou o terreno durante 2 minutos e depois caminhou novamente por mais 50 segundos, com a mesma velocidade escalar constante de 1 cm/s.

No tempo de duração dessa ação exploratória, desprezando os intervalos de tempo de aceleração e desaceleração do jipe, a velocidade escalar média do Opportunity foi de

Um aparelho celular pode ser carregado sem fio por meio de uma base que utiliza indução eletromagnética, princípio descrito pela Lei de Faraday. Na base, uma corrente elétrica percorre uma bobina, gerando um campo magnético variável no tempo. Esse campo induz uma corrente elétrica em outra bobina presente no celular.

Considerando esse processo, assinale a alternativa correta.