03 - LEIS DE NEWTON - APLICAÇÕES

Num jogo de boliche, uma bola é lançada na horizontal contra uma barreira de pinos com o objetivo de derrubá-los. As forças que agem sobre a bola, um pouco antes dela atingir os pinos, estão melhor representadas pelo esquema:

1. Vunesp unesp

velocidade

Dados: — desprezar qualquer efeito do ar sobre a bola e considerar o movimento da esquerda para a direita; — as intensidades das forças não estão representadas em escala. a)

b) c)

d)

e) 2. Fuves Fuvest-S t-SP P Na pesagem de um caminhão, no posto fiscal de uma estrada, são utilizadas

três balanças. Sobre cada balança, são posicionadas todas as rodas de um mesmo eixo. As balanças indicaram 30000 N, 20000 N e 10000 N. A partir desse procedimento, é possível concluir que o peso do caminhão é de:

a) 2000 200000 N b) 2500 250000 N c) 3000 300000 N d) 5000 500000 N e) 6000 600000 N 3. UF UFSE SE

Uma caixa de massa 50 kg é arrastada sobre uma superfície horizontal por uma

força F , de intensidade 100 N, formando angulo de 37º com a horizontal. Dados: sen 37º = 0,60 cos: 37º = 0,80

Num deslocamento de 2,0 m, o trabalho da força F vale, em joules: a) 80 d) 1,6 . 10 3 b) 1,6 1,6 . 10 102 e) 8,0 . 10 3 c) 8,0 8,0 . 102

No esquema de polias ao lado, sabe-se que a máxima força F que uma pessoa pode fazer é F = 30 N. Qual é a carga máxima que ela conseguirá erguer? a) 30 N d) 180 N b) 90 N e) 240 N c) 120 N

4. FEIFEI-SP SP

CARGA

Um caminhão transporta um caixote em uma estrada reta e horizontal com uma velocidade v, da esquerda para a direita. O motorista aplica os freios imprimindo uma desaceleração constante. Durante a fase de desaceleração, o caixote não desliza sobre a carroceria do caminhão. Sabendo-se que as forças que atuam sobre o caixote são: o peso do caixote P, a reação normal da superfície N e a força de atrito f , qual dos diagramas abaixo representa as forças que agem sobre o caixote durante a desaceleração?

5. UF UFPE PE

a)

d)

b)

e)

c) Na correção ortodôntica de uma arcada dentária, foi passado, num dos dentes caninos, um elástico. As extremidades desse elástico foram amarradas a dois molares, um de cada lado da arcada, conforme a figura abaixo. A tensão no elástico é de 10,0 N e o ângulo formado pelas duas partes do elástico é de 90º. Nas figuras 1 e 2, estão representadas duas possibilidades para a direção e o sentido da força resultante, FR, que está atuando sobre o referido dente canino.

6. UF UFRN RN

Assinale a opção na qual se indica, corretamente, corr etamente, a figura que representa FR e o valor de sua intensidade. a) Figura Figura 1 e 14,1 14,1 N b) Figura Figura 2 e 14,1 14,1 N c) Figura Figura 1 e 10,0 10,0 N d) Figura Figura 2 e 10,0 10,0 N

O Sr. Nilson dirige distraidamente, a uma velocidade de 60 km/h, pela BR-101, em linha reta (direção do eixo x), quando percebe que há, a 55 m, um redutor eletrônico de velocidade (“lombada eletrônica”), indicando a velocidade máxima permitida: 50 km/h. No mesmo instante, para obedecer à sinalização sinaliza ção e evitar multa, aciona os freios do automóvel, ultrapassando a lombada com a velocidade máxima permitida. A massa total (carro + motorista) é mT = 1296 kg. Lembrando a equação de Torricelli, para as componentes da velocidade e da aceleração ao longo do eixo e ixo x, v2 = V02 + 2a∆x e a Segunda Lei de Newton, F = m a , pode-se concluir que os módulos da aceleração e da força de atrito, supondo ambas constantes naqueles 55 m, são, respectiv respect ivamente: amente: a) 5000 5000 km km/h /h2 e 3600 N c) 5000 km/h 2 e 5500 N b) 1000 100000 km/h km/h2 e 5000 N d) 10000 km/h 2 e 1000 N

7. UF UFRN RN

Instrução: Responder à questão com base na figura ao lado, que representa dois blocos independentes sobre uma mesa horizontal, movendo-se para a direita sob a ação de de uma força horizont horizontal al de 100 N. Supondo-se que a força de atrito externo atuando sobre os blocos blocos seja 25 N, é correto concluir concluir que a acelera2 ção, em m/s , adquirida pelos blocos, vale: a) 5 b) 6 c) 7 d) 8

8. PU PUCC-RS RS

e) 9

É comum, em filmes de ficção científica, que as naves espaciais, mesmo mes mo quando longe de qualquer planeta ou estrela, permaneçam com os motores ligados durante todo o tempo de percurso da viagem. Esse fato: 01. se justifica, porque, se os motores forem desligados, a velocidade da nave nave diminuirá diminuirá com o tempo até parar. 02. se justifica, justifica, pois, para que qualquer qualquer objeto objeto se mova, mova, é necessária a ação de uma força sobre ele. 04. se justifica, justifica, porque, se os motores motores forem desligados, desligados, a nave será desviada, desviada, de forma gradativa, de sua rota. 08. não se justifica, pois, uma vez vez atingida a velocidade velocidade de cruzeiro, a nave seguirá seguirá até o destino com velocidade constante. 16. não se justifica, pois, uma uma vez colocada no seu rumo, a nave nave seguirá até o seu destino sem desviar-se da rota. Dê, como resposta, a soma das afirmativas corretas.

9. UF UFMT MT

O astronauta Neil Armstrong foi o primeiro homem a pisar na superfície superfíci e da Lua, em 1969. Na ocasião, realizou uma experiência que consistia em largar, ao mesmo tempo e a partir do repouso, um martelo e uma pena, deixando-os cair sobre a superfície lunar, e observou que o(s): a) martelo caiu e a pena subiu; subiu; b) martelo caiu caiu mais rápido rápido do do que a pena; pena; c) dois corpos corpos ficaram ficaram flutuando flutuando em repouso; repouso; d) dois corpos corpos tocaram o solo lunar lunar ao mesmo tempo; tempo; e) dois corpos começaram a subir, subir, afastando-se da superfície lunar. lunar.

10. 10. Unir Unirio io

Em relação às manifestações das Leis de Newton nos fenômenos do cotidiano,  julgue os itens. ( ) Sem o atrito, atrito, não seria seria possív possível el caminh caminhar ar,, apenas apenas mov mover er as pern pernas, as, sem sem sair sair efetiv efetivaamente do lugar. ( ) Não é poss possíve ívell um um indi indivíd víduo uo erguer erguer-se -se,, puxa puxando ndo o próp próprio rio cabelo cabelo.. ( ) Para Para que que um corpo corpo passe passe a se mov mover er,, deve deve neces necessari sariamen amente te empur empurrar rar ou ou puxar puxar outro no sentido inverso. inverso.

11. 11. UF UFMT MT

Três corpos, sob a ação do campo gravitacional terrestre, possuem massas m1, m2 e m3, e estão presos por cordas idênticas no teto de um laboratório, conforme figura ao lado. Aumentando-se gradativamente a massa m2 até o rompimento da(s) corda(s), esse rompimento ocorrerá: 01. 01. no trec trecho ho A; 02. 02. no trech trechoo B; B; 04. 04. no trech trechoo C; C; 08. simultaneamen simultaneamente te nos trecho trechoss A e B; 16. simultaneamen simultaneamente te nos trechos trechos A, A, B e C. Dê, como resposta, a soma das alternativas corretas.

12. U.E. Maringá-PR Maringá-PR

Um bloco de 4 kg encontra-se em equilíbrio, em um plano inclinado liso, por meio de um fio, conforme a figura abaixo.

13. Unicap Unicap-PE -PE

Podemos afirmar que: ( ) a for força ça norm normal al é igu igual al ao peso peso do bloc bloco; o; ( ) a tração, no fio, é 20 N; ( ) se o fio fio se romp romper er,, o blo bloco co che chega gará rá à base base do do plan planoo em 2 s; ( ) partin partindodo-se se o fio, fio, o bloco bloco cheg chegará ará à base base do plano plano com com uma uma veloc velocida idade de de de 10 m/s; ( ) para para o bloc blocoo ficar ficar em equi equilíb líbrio rio,, sem sem a prese presença nça do fio, fio, é necessá necessário rio que, que, entre entre o bloco e o plano, exista atrito cujo coeficiente seja m ≥ tg30º. Na figura dada, abaixo, acha-se esquematizada uma “máquina de Atwood”. Ela consiste em uma polia fixa leve (de massa desprezível) que gira livre de atrito. Por esta polia passa um fio leve e inextensível, em cujas extremidades se acham suspensos s uspensos dois blocos A e B, de massas respectivamente dadas mA = 3 kg e m B = 2 kg. Em um dado instante, o sistema é abandonado, ficando livre para se mover. A partir de então, pode-se afirmar que: ( ) o sistem sistemaa sai de sua sua situ situação ação inicial inicial e, pela pela mecânica mecânica,, o resultad resultadoo se conhec conhece: e: o bloco A, de cima, sobe e o B, de baixo, desce. ( ) a ten tensã sãoo do do fio fio é men menoor qu que o peso eso de de B. B. ( ) a ace acele lera raçã çãoo do do bl bloco A é de 2m 2m/s2 (considere a aceleração da gravidade g = 10m/s2).

14. U. Católica-GO Católica-GO

15. UESC-B UESC-BA A

Na figura, o bloco B encontra-se em iminência de movimento de descida sobre a rampa de inclinação θ, sob ação exclusiva das forças F1 , F2 e F3 , que podem ser identificadas, respectivamente, respec tivamente, como: 01) 01) peso, peso, norm normal al e atrit atrito; o; 04) atrito, atrito, peso peso e norm normal; al; 02) 02) normal, normal, peso peso e atrito; atrito; 05) norm normal, al, atrito atrito e peso peso.. 03) peso, atrito e normal; Na figura abaixo o fio que une os corpos A e B é inextensível e tem massa desprezível. As massas dos corpos são mA = mB = m.

16. UFR UFR-RJ -RJ

Sendo f a a força de atrito que atua no corpo cor po A, g a aceleração da gravidade e a aceleração do conjunto; demonstre que a = mg - fa . 2m

Na construção de uma estrada o engenheiro projetista tem a seguinte imposição: fazer uma curva de 50 m de raio com uma inclinação tal que qualquer veículo veículo possa fazê-la com a velocidade máxima de 60 km/h, sem depender do atrito. Considerando a aceleração da da gravidade gravidade igual a 10 m/s2, a inclinação da curva deverá ser de aproximadamente: a) 15º b) 30º c) 45º d) 60º e) 75º

17. U. Católica-DF Católica-DF

Na figura abaixo, a roldana e os fios que ligam os corpos são ideais. Considerando a aceleração da gravidad gravidadee igual a 10 m/s2, os atritos desprezíveis e as massas dos dos corpos corpos A, B e C iguais iguais a 10 kg, 2,0 2,0 kg e 4,0 kg, respectivamente; respectivamente; pode-se afirmar que a reação do plano sobre o bloco A tem intensidade igual a: a) 160 N b) 100 N c) 60 N d) 40 N e) 50 N

18. UFR UFR-RJ -RJ

A força centrípeta necessária para um automóvel de massa 1,0 tonelada fazer uma curva de raio 100 m com velocidade de 20 m/s é de 4,0 . 10 3 N. Um caminhão de massa 10 toneladas, para realizar a mesma curva de raio 100 m com velocidade de 30 m/s, necessita de força centrípeta de intensidade, em newtons: a) 6,0 . 103 b) 9,0 . 10 3 c) 6,0 . 10 4 d) 9,0 . 104 e) 6,0 . 105

19. 19. UF UFSE SE

Uma balança na portaria de um prédio indica que o peso de Chiquinho é de 600 newtons. A seguir, outra pesagem é feita fe ita na mesma balança, no interior de um elevador, elevador, que sobe com aceleração de sentido contrário ao da aceleração da gravidade e módulo a = g/10 g/10,, em em que que g = 10 10 m/s m/s2. Nessa nova situação, o ponteiro da balança aponta para o valor que está indicado corretamente na seguinte figura:

20. 20. UERJ UERJ

a)

b)

c)

d)

21. 21. UERJ UERJ

Considere um carro de tração dianteira dianteir a que acelera no sentido indicado na figura

abaixo.

O motor é capaz de impor às rodas de tração um determinado sentido de rotação. Só há movimento quando há atrito estático, pois, na sua ausência, as rodas de tração patinam sobre o solo, como acontece em um terreno enlameado. O diagrama que representa corretamente as forças de atrito estático que o solo exerce sobre as rodas é: a)

c)

b)

d)

Um caminhão está se deslocando numa estrada plana, retilínea e horizontal. Ele transporta uma caixa de 100 kg apoiada sobre o piso horizontal de sua carroceria, como mostra a figura.

22. 22. UF UFRJ RJ

Num dado instante, o motorista do caminhão pisa o freio. A figura a seguir representa, em gráfico cartesiano, como a velocidade do caminhão variam em função do tempo.

O coeficiente de atrito estático entre a caixa e o piso da carroceria vale 0,30. Considere g = 10 10 m/s m/s2. Verifique se, durante a freada, f reada, a caixa permanece em repouso em relação ao caminhão ou desliza sobre o piso da carroceria. Justifique sua resposta. Um objeto desliza sobre um longo l ongo plano inclinado de 30º em relação à horizontal. Admitindo Admitindo que não haja atrito entre o plano e o objeto e considerando g = 10 m/s2: a) faça um esboço esboço esquematizando esquematizando todas todas as forças atuantes atuantes no objeto; b) explique o tipo de movimento adquirido pelo objeto em função da força resultante.

23. 23. UF UFRR-RJ RJ

Duas pequenas esferas de aço aç o são abandonadas a uma mesma altura h do solo. A esfera (1) cai verticalmente. A esfera (2) desce uma rampa inclinada 30º com a horizontal, como mostra a figura.

24. 24. UF UFRJ RJ

Considerando os atritos desprezíveis, calcule a razão t1 /t2 entre os tempos gastos pelas esferas (1) e (2), respectivamente, para chegarem ao solo.