Questões Sobre Leis de Newton - Física - 1º ano do ensino médio
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21) Observe a tirinha.
![](https://bancoquestoes.com.br/wp-content/uploads/2024/03/Observe-a-tirinha.-1.png)
(www.cbpf.br/~caruso)
Uma garota de 50 kg está em um elevador sobre uma balança calibrada em newtons. O elevador move-se verticalmente, com aceleração para cima na subida e com aceleração para baixo na descida. O módulo da aceleração é constante e igual a 2m/s2 em ambas situações. Considerando g = 10m/s2, a diferença, em newtons, entre o peso aparente da garota, indicado na balança, quando o elevador sobe e quando o elevador desce, é igual a
- A) 50.
- B) 100.
- C) 150.
- D) 200.
FAZER COMENTÁRIO- E) 250.
A alternativa correta é letra D
Utilizando a Segunda Lei de Newton, e orientando a trajetória para o sentido do movimento, temos que as forças que atuam no corpo são a normal (Fn) e o peso (P). Como o peso P é sempre orientado para o centro da Terra, e a força Fn é a normal a superfície, equacionamos para a subida do elevador:
E para a descida:
Agora, temos a diferença entre as duas situações:Portanto, a resposta correta é a alternativa D.Continua após a publicidade..22) Um lustre está pendurado no teto de uma sala por meio de dois fios inextensíveis, de mesmo comprimento e de massas desprezíveis, como mostra a figura 1, onde o ângulo que cada fio faz com a vertical é 30°. As forças de tensão nos fios têm a mesma intensidade.
Considerando cos 30º ≅ 0,87, se a posição do lustre for modificada e os fios forem presos ao teto mais distantes um do outro, de forma que o ângulo que cada um faz com a vertical passe a ser o dobro do original, como mostra a figura 2, a tensão em cada fio será igual a- A) 0,50 do valor original.
- B) 1,74 do valor original.
- C) 0,86 do valor original.
FAZER COMENTÁRIO- D) 2,00 do valor original.
- E) 3,46 do valor original.
A alternativa correta é letra B
Analisemos cada situação separadamente. Inicialmente, na direção vertical, temos as seguintes forças atuantes que garantem equilíbrio ao sistema:Para a segunda situação, temos a seguinte condição de estabilidade:relacionando as tensões, chegamos à seguinte equação:como possuímos apenas a informação sobre cos(30º), utilizamos a relação:substituindo na equação:que é a opção B.23) Ao tentar arrastar um móvel de 120 kg sobre uma superfície plana e horizontal, Dona Elvira percebeu que, mesmo exercendo sua máxima força sobre ele, não conseguiria movê-lo, devido à força de atrito entre o móvel e a superfície do solo. Chamou, então, Dona Dolores, para ajudá-la. Empurrando juntas, elas conseguiram arrastar o móvel em linha reta, com aceleração escalar constante de módulo 0,2 m/s2. Sabendo que as forças aplicadas pelas duas senhoras tinham a mesma direção e o mesmo sentido do movimento do móvel, que Dona Elvira aplicou uma força de módulo igual ao dobro da aplicada por Dona Dolores e que durante o movimento atuou sobre o móvel uma força de atrito de intensidade constante e igual a 240 N, é correto afirmar que o módulo da força aplicada por Dona Elvira, em newtons, foi igual a:
FAZER COMENTÁRIO- A) 340
- B) 60
- C) 256
- D) 176
- E) 120
A alternativa correta é letra D
Dona Elvira aplicou uma força de 2× sobre o móvel. Dona Dolores aplicou sobre o móvel, no mesmo sentido, uma força de 1×. A força de atrito que atuou no móvel tem intensidade 240 N e sentido contrário às forças de Dona Elvira e Dona Dolores. Assim, da Segunda Lei de Newton temos:
Portanto, a resposta correta é a alternativa D.Continua após a publicidade..24) VEÍCULO ARRASTADO POR TREM EM FORTALEZA
https://dialogospoliticos.wordpress.com (adaptado).
Acesso: 02/04/2016A figura mostra uma colisão envolvendo um trem de carga e uma camionete. Segundo testemunhas, o condutor da camionete teria ignorado o sinal sonoro e avançou a cancela da passagem de nível. Após a colisão contra a lateral do veículo, o carro foi arrastado pelo trem por cerca de 300 metros. Supondo a massa total do trem de 120 toneladas e a da camionete de 3 toneladas, podemos afirmar que, no momento da colisão, a intensidade da força queFAZER COMENTÁRIO- A) o trem aplicou na camionete foi 40 vezes maior do que a intensidade da força que a camionete aplicou no trem e a colisão foi parcialmente elástica.
- B) o trem aplicou na camionete foi 40 vezes maior do que a intensidade da força que a camionete aplicou no trem e a colisão foi inelástica.
- C) a camionete aplicou no trem foi igual à intensidade da força que o trem aplicou na camionete e a colisão foi parcialmente elástica.
- D) a camionete aplicou no trem foi igual à intensidade da força que o trem aplicou na camionete e a colisão foi inelástica.
A alternativa correta é letra D
Pela terceira lei de Newton temos que quando um corpo A aplica uma força F no corpo B, o corpo B aplica no corpo A uma força de mesmo módulo (F) e direção, mas sentido contrário. Logo, aplicando tal conceito no nosso problema, temos que a força que a camionete aplica no trem, é igual em módulo a força que o trem aplica na camionete. Com isso, já podemos eliminar as duas primeiras alternativas.
Dizemos que uma colisão é elástica quando a energia cinética e o momento linear do sistema se conservam, e quando os corpos não sofrem deformações permanentes. Como é uma situação real, temos a dissipação de energia, o que impede a conservação no sistema trem-carro. E com isso, energia e momento não são conservados. Além é claro da deformação dos objetos envolvidos.
Sendo assim, concluímos que a colisão é inelástica. Logo, a alternativa correta é a D)25) O gol da conquista do tetracampeonato pela Alemanha na Copa do Mundo de 2014 foi feito pelo jogador Götze. Nessa jogada, ele recebeu um cruzamento, matou a bola no peito, amortecendo-a, e chutou de esquerda para fazer o gol. Considere que, imediatamente antes de tocar o jogador, a bola tinha velocidade de módulo V1=8 m/s em uma direção perpendicular ao seu peito e que, imediatamente depois de tocar o jogador, sua velocidade manteve-se perpendicular ao peito do jogador, porém com módulo V = 0,6 m/s e em sentido contrário.
www.colorir-e-pintar.com (adaptado)
Admita que, nessa jogada, a bola ficou em contato com o peito do jogador por 0,2 s e que, nesse intervalo de tempo a intensidade da força resultante (FR), que atuou sobre ela, variou em função do tempo, conforme o gráfico.Considerando a massa da bola igual a 0,4 kg, é correto afirmar que, nessa jogada, o módulo da força resultante máxima que atuou sobre a bola, indicada no gráfico por Fmáx, é igual, em newtons, a:FAZER COMENTÁRIO- A) 68,8
- B) 34,4
- C) 59,2
- D) 26,4
- E) 88,8
A alternativa correta é letra B
Dado o gráfico, é correto afirmar que a força máxima ocorreu por volta de 0,1 s. Para calcular a força, devemos lembrar que:F = dp / dtOu seja, a força é igual ao momento final menos o inicial, dividido pelo tempo final menos o inicial. Então,F = (mvf – mvi) / dt
F = m × (vf – vi) / dtTemos as seguintes informações:m = 0,4 kg
vf = 0,6 m/s
v = –8 m/s
dt = 0,1 sDevemos nos lembrar que o sinal de menos e de mais das velocidades é apenas uma convenção dos eixos, já que no fim o módulo é o mesmo. Então, chegamos que:F = 0,4 × (0,6 m/s – [–8]) / 0,1
F = 4 × 8,6 N = 34,4 NPortanto, a resposta correta é a alternativa B.Continua após a publicidade..26) Apesar do desenvolvimento e de toda a tecnologia avançada apresentada pela Soyuz TMA-8, o princípio físico aplicado para o deslocamento tanto do 14-Bis quanto da Soyuz é o mesmo. Esse é o denominado Princípio
- A) da Inércia.
- B) de Pascal.
- C) da Ação e Reação.
- D) de Arquimedes.
FAZER COMENTÁRIO- E) de Coulomb.
A alternativa correta é letra C
Ambos os sistemas, tem a a propulsão baseada na lei de ação-reação. No caso do 14-bis é a força gerada pela hélice que tem como reação manter o avião no ar. Já no caso do Soyuz a força devido à queima de combustível tem como reação a propulsão da nave. Logo temos como resposta a letra C.27) Convidado para substituir Felipe Massa, acidentado nos treinos para o grande prêmio da Hungria, o piloto alemão Michael Schumacker desistiu após a realização de alguns treinos, alegando que seu pescoço doía, como consequência de um acidente sofrido alguns meses antes, e que a dor estava sendo intensificada pelos treinos. A razão disso é que, ao realizar uma curva, o piloto deve exercer uma força sobre a sua cabeça, procurando mantê-la alinhada com a vertical. Considerando que a massa da cabeça de um piloto mais o capacete seja de 6,0 kg e que o carro esteja fazendo uma curva de raio igual a 72 m a uma velocidade de 216 km/h, assinale a alternativa correta para a massa que, sujeita à aceleração da gravidade, dá uma força de mesmo módulo.
FAZER COMENTÁRIO- A) 20 kg.
- B) 30 kg.
- C) 40 kg.
- D) 50 kg.
- E) 60 kg.
A alternativa correta é letra B
Quando o piloto realiza a curva, existe uma força resultante que o direciona para o centro da circunferência (ou arco de circunferência) descrita pelo mesmo. Esta é a força centrípeta, dada pela seguinte expressão:
Fc = mv²/R
Donde Fc é a força centrípeta, m é a massa, v é a velocidade e R é o raio da circunferência descrita pelo piloto.
Antes de aplicar essa fórmula ao problema dado, vamos converter a velocidade de km/h para m/s.
1 km = 1000 m
1 h = 3600 s
216 km/h = 216*(1 km)/(1 h) = 216*(1000 m)/(3600 s) = 216/3,6 m/s = 60 m/s
Fc = (6 kg)(60 m/s)²/(72 m) = 300 N
Como queremos saber a massa de um corpo cujo peso é igual a força calculada acima, temos:
P = m'g
Donde P é o peso, m' é a massa e g é a aceleração da gravidade.
P = Fc => m'(10 m/s²) = 300 N => m' = 30 kg
Alternativa B)Continua após a publicidade..28) Considere um patinador X que colide elasticamente com a parede P de uma sala. Os diagramas abaixo mostram segmentos orientados indicando as possíveis forças que agem no patinador e na parede, durante e após a colisão. Note que segmento nulo indica força nula.
Supondo desprezível qualquer atrito, o diagrama que melhor representa essas forças é designado por:FAZER COMENTÁRIO- A) I
- B) II
- C) III
- D) IV
A alternativa correta é letra A
Durante a colisão, usamos a terceira lei de Newton, que diz que para toda ação há uma reação de mesmo módulo, mesma direção e sentido oposto.
Quando o patinador colide com a parede, ele exerce uma força sobre a parede, empurrando-a para a direita (ver figura I), mas a parede também empurra o patinador, com a mesma força, direção só que sentido contrário (esquerda), como mostra a figura I.
Após a colisão, não existem mais forças horizontais atuando nem na parede e nem no patinador (desprezando o atrito), o que implica que a força em cada um ano é nula.
Alternativa A) figura I.29) Um avião, com velocidade constante e horizontal, voando em meio a uma tempestade, repentinamente perde altitude, sendo tragado para baixo e permanecendo com aceleração constante vertical de módulo a > g, em relação ao solo, durante um intervalo de tempo Δt. Pode-se afirmar que, durante esse período, uma bola de futebol que se encontrava solta sobre uma poltrona desocupada
- A) permanecerá sobre a poltrona, sem alteração de sua posição inicial.
- B) flutuará no espaço interior do avião, sem aceleração em relação ao mesmo, durante o intervalo de tempo t.
- C) será acelerada para cima, em relação ao avião, sem poder se chocar com o teto, independentemente do intervalo de tempo t.FAZER COMENTÁRIO
- D) será acelerada para cima, em relação ao avião, podendo se chocar com o teto, dependendo do intervalo de tempo t.
- E) será pressionada contra a poltrona durante o intervalo de tempo t.
A alternativa correta é letra D
Esta questão aborda a primeira Lei de Newton: Princípio da Inércia, que diz: "um corpo que não sofre ação de forças externas tende a manter seu estado de movimento, seja ele de repouso ou movimento retilíneo uniforme". Tendo isso em mente o raciocínio é simples: quando o avião começa a ser tragado repentinamente com uma aceleração de módulo maior que a aceleração da gravidade a bola dentro do avião não sofre essa força. A única força que a bola sofre será a força gravitacional , como a aceleração do avião em direção ao solo é maior que a aceleração gravitacional e, portanto, da bola, ele cairá mais rápido que a bola, logo, quem está dentro do avião irá ver a bola acelerar para cima eventualmente se chocando com o teto dependendo do intervalo de tempo que durar a queda do avião, portanto, a alternativa correta é a "D".Continua após a publicidade..30) Um carro é freado, e suas rodas, travadas ao descer uma rampa. Num dia seco, o carro para antes do final da descida. Num dia chuvoso, isto ocorrerá se:
- A) Fat < P sen θ, em qualquer circunstância.
- B) Fat < P sen θ, dependendo do local onde se inicia a freada e da velocidade naquele instante.
- C) Fat = P sen θ, em qualquer circunstância.
- D) Fat = P sen θ, dependendo do local onde se inicia a freada e da velocidade naquele instante.
FAZER COMENTÁRIO- E) Fat > P sen θ, dependendo do local onde se inicia a freada e da velocidade naquele instante.
« Anterior 1 2 3 4 5 6 Próximo »A alternativa correta é letra E
Para que o carro pare na rampa, necessariamente sua força de atrito é maior que a componente tangencial do peso do mesmo. Já para determinar onde o carro parará, precisaremos levar em conta a velocidade inicial e o ponto em que ele começa a deslizar. Podemos ver bem o que acontece utilizando a equação dos espaços no movimento uniformemente variado:Na equação, nossa posição dependerá da velocidade inicial e da posição inicial. Logo, a opção correta é a "E". - B) Fat < P sen θ, dependendo do local onde se inicia a freada e da velocidade naquele instante.
- B) de Pascal.
- B) 100.