(Originais Teachy 2023) - Questão Muito Difícil de Física

Um jogador de futebol chuta uma bola com uma velocidade inicial de 20 m/s, fazendo um ângulo de 30 graus com o solo. Considerando a resistência do ar desprezível e utilizando a decomposição do movimento oblíquo, analise o seguinte: a) Determine as velocidades iniciais nas direções horizontal e vertical. b) Calcule o tempo total que a bola passa no ar até tocar o solo novamente. c) Encontre o alcance horizontal da bola, ou seja, a distância percorrida no eixo X até tocar o solo.

João está ajudando sua irmã a empurrar um carrinho de supermercado que inicialmente está em repouso. A massa total do carrinho, incluindo os itens do interior, é de 40 kg. Eles conseguem acelerar o carrinho, aplicando uma força de 80 N. Considere a resistência do solo, como uma força de atrito de 20 N, que age na direção oposta à força aplicada por João e sua irmã. (a) Utilizando a segunda lei de Newton, calcule a aceleração do carrinho. (b) Se eles empurram o carrinho por uma distância de 30 metros, qual é o trabalho realizado pela força resultante sobre o carrinho? (c) Utilizando a terceira lei de Newton, explique o que acontece com a força que o chão exerce sobre o carrinho e seus pneus.

Uma roda-gigante em um parque de diversões passa por um processo de aceleração para atingir a velocidade angular adequada para iniciar a operação. Durante esse processo de aceleração, a roda-gigante passa por um MCUV (Movimento Circular Uniformemente Variado) até atingir seu funcionamento com velocidade angular constante. Considere que a roda-gigante acelera durante 6 segundos para atingir uma velocidade angular final de 4π rad/s com uma aceleração angular de ω, e que o carro em que os passageiros estão tem um raio de 8 metros. a) Determine a aceleração angular ω da roda-gigante durante a fase de aceleração. b) Calcule o deslocamento angular percorrido pelos passageiros durante esse período de aceleração. c) Depois de atingir a velocidade angular final, em quanto tempo um passageiro completa uma volta na roda-gigante?