Questões de Física - Mecânica
A força gravitacional terrestre agindo dentro de uma espaçonave é imperceptível, mesmo que a espaçonave esteja relativamente próxima à Terra, o que torna difícil a obtenção da massa dos astronautas no espaço. Para determinar a massa M de um astronauta em um ambiente de pouca ou nenhuma gravidade, pode-se usar o sistema massa-mola ilustrado na figura a seguir. Nessa situação, o astronauta, sentado em um assento, usando suas pernas apoiadas em um anteparo, comprime uma mola de coeficiente elástico linear K e comprimento inicial 
até que ela atinja um comprimento L; em seguida, a mola é solta, entrando em um movimento harmônico simples (MHS).
Tendo como referência essas informações, considerando que o sistema massa-mola seja ideal e desconsiderando a massa do assento, julgue o item seguinte.
A massa do astronauta pode ser expressa por 
em que f é a frequência do MHS da mola.
Leia os textos abaixo e responda à questão.
Tempo e espaço confundo
e a linha do mundo
é uma reta fechada.
Périplo, ciclo, jornada
de luz consumida
e reencontrada.
Não sei de quem visse o começo
e sequer reconheço
o que é meio e o que é fim.
Pra viver no teu tempo é que faço
viagens ao espaço
de dentro de mim.
Das conjunções improváveis
de órbitas instáveis
é que me mantenho.
E venho arrimado nuns versos
tropeçando universos
pra achar-te no fim
deste tempo cansado
de dentro de mim.
Paulo Vanzolini. [s..d.]
Um leitor desprevenido da ciência, mas familiarizado com textos literários, poderá interpretar o sentido poético da letra da música como um desabafo existencial do ser humano no início do terceiro milênio, contente que o mundo não tenha acabado, porém preocupado com as tentativas de muitos em destruí-lo. Um estudante de Física, atento, poderá dar outro sentido para os versos, em função de várias de suas palavras serem ricas de significados científicos, como tempo, espaço, reta, luz, órbita, entre outras. Menezes (1988), na análise a seguir, passou por essas duas fases de interpretação:
"O samba “Tempo e Espaço”, de Paulo Vanzolini, por exemplo, eu já conhecia há muito tempo. Sempre havia entendido este samba como sendo a descrição do que vive um cidadão apaixonado, confundindo tempo e espaço, tropeçando universos.
Ouvindo este samba, nessa manhã, percebi que ele incorporava o conceito da relatividade geral de Einstein. A seguir, fui surpreendido com conceitos de eletrodinâmica quântica! Toquei de novo... de novo... e fui encontrando outros elementos da Física."
No texto de Menezes, o autor se surpreende com vários conceitos de Física. Assim, ao escutar a música de Vanzolini "de novo... de novo...", ele não percebeu, mas estava reproduzindo uma característica do MHS, que é:
No laboratório de física da escola existe um dispositivo legal, com o qual os alunos costumam se divertir, enquanto aprendem sobre momento linear, energias e suas conservações. Esse dispositivo é constituído por várias bolas de metal idênticas, penduradas uma junto à outra em fios ideais e de iguais comprimentos, e de tal modo que a distância entre elas é muito pequena, conforme a figura.
Imaginemos que um aluno afaste a bola (01) e a solte. De que modo comportar-se-ão as outras bolas, após o choque? Para essa situação despreze todos os atritos e dissipações de energias.
Leia esta tirinha.
Essa tirinha revela uma discussão entre dois colegas acerca do famoso pêndulo de Newton, o qual trata de choques entre esferas metálicas de mesma massa.
De acordo com a tirinha, o aparato mostrado se baseia
Considere um pêndulo simples cujo período de oscilação é T.
Para que o período de oscilação do pêndulo dobre de valor, é preciso que a (o)
Um projétil de massa 
é disparado horizontalmente com velocidade de módulo v, conforme indica a Figura 
e se movimenta com essa velocidade até que colide com um pêndulo simples, de comprimento L e massa m, inicialmente em repouso, em uma colisão perfeitamente elástica.
Considere que o projétil tenha sido lançado de uma distância muito próxima do pêndulo e que, após a colisão, esse pêndulo passe a oscilar em movimento harmônico simples, como indica a Figura 
com amplitude A.
Desprezando a ação de forças dissipativas, o período de oscilação desse pêndulo, logo após a colisão, é dado por
