Questões Sobre Leis de Newton - Física - 1º ano do ensino médio

A força que mantem a bola descrevendo uma trajetória circular é a força centrípeta, que é direcionada para o centro. Com a ausência dessa força (que existe graças ao fio) então a bola não irá mais descrever uma trajetória circular. E na ausência de forças a bola irá seguir o vetor velocidade, que no movimento circular é tangente a trajetória.

Sendo assim, temos que a tangente no ponto 4 é melhor representado pela figura b.

Alternativa B)

Pelo princípio da ação e reação (3ª lei de Newton), se a Terra atrai a maçã com uma força F₁, a maçã atrai a Terra com uma força -F₁ (ou seja, mesma direção, mesma intensidade, mas em sentido contrário). Logo, em módulo, a opção correta é a "C".

A Estação Espacial Internacional e Mark são dois referenciais inerciais. Logo, podemos concluir que os dois possuem a mesma aceleração. Alternativa correta é a letra A.

A borracha que compõe o balão é esticada o ar é forçado a entrar no balão. Quando a saída é liberada, o ar é expelido pela tensão armazenada na borracha que esticou durante o enchimento, se o balão tiver apenas uma saída (caso mais comum), o balão empurra o ar e, o ar empurra o balão com a mesma intensidade e direção. Se o balão estiver acoplado ao carro, isso fará com que o ar saia para trás, movendo o carro para frente. Alternativa A. 

Afirmativa I correta: O princípio fundamental da inércia apóia-se sobre o fato de que apenas uma força externa pode alterar o estado de equilíbrio de um corpo. Tente imaginar um astronauta, fora da ação de um campo gravitacional, tentando alterar o seu estado de movimento ou repouso. Impossível, sem auxílio de forças externas.

 

Afirmativa II correta: Quando determinada força aplicada a um corpo, não sofre anulação por ação de outras forças, é inevitável que seu estado seja modificado. Certamente o corpo será acelerado ou desacelerado, não havendo possibilidade de permanecer em repouso.

 

Afirmativa III incorreta: A característica principal do comportamento inercial é manter o estado da partícula. Não havendo neste caso qualquer relação com interação entre partículas. 

A força peso é dada por:

 

P = m.g,

 

onde m é a massa do objeto e g a aceleração da gravidade. O peso do objeto em questão é dado por:

 

P = 1.10 = 10 N

 

Como o objeto encontra-se imóvel, sua aceleração é nula:

 

a = 0 m/s²

 

A única força atuante no corpo é o peso do objeto, que gera como reação uma tração no cabo. Assim, a força de tração (T) é igual ao peso (P):

 

T = P = 10 N

 

Portanto, se faz correta a alternativa C.

Como a velocidade é constante, implica que a força resultante é nula. Bom, mas em todo momento existe o peso do sistema atuando para baixo, logo, se a resultante é nula, a força que a grua faz para cima, quando passa da metade, é igual a força peso. Logo, ela deve ser aproximadamente:
F_g ≈ P => F_g ≈ m*g =>  F_g ≈ 1000*10 = 10000 = 10⁴
Alternativa b) 

I - Falso. O carro irá adquirir movimento se, e somente se, a força aplicada for suficiente. O erro está no "sempre" citado pela alternativa, além de que o somatório das forças internas serem consideradas iguais a zero.

II - Falso. A força interna não mudará a velocidade do carro, nem sua massa. Na quantidade de movimento, consideramos que o somatório das forças internas são nulos.

III - Correto. Pela segunda Lei de Newton, as forças externas quando suficientemente grandes para vencer o atrito, geram movimento.

Alternativa correta letra C.

Primeiramente vamos descobrir qual é a aceleração do sistema, e para isso vamos tratar os dois blocos como se fossem um só, e assim a força F é aplicada a este sistema. A massa resultante é a soma das massas individuais, ou seja, m' = m_I + m_II = 10 kg + 6 kg = 16 kg. Como a única força atuando neste sistema é a força F, temos:

F_res = F = m'a => -64 N = (16 kg)a => a = -64/16 m/s² = -4 m/s²
Note que o sinal negativo se deve ao fato de convencionarmos o eixo positivo para a direita.

Agora que sabemos a aceleração do sistema, em particular de cada bloco, basta descobrir a T_A. Para isso, vamos olhar a força que está agindo no bloco II:

-T_A = m_IIa = (6 kg)(-4 m/s²) => T_A = 24 N

Agora, basta fazermos o mesmo processo para segunda situação, mas note que a aceleração é a mesma (as variáveis tem os mesmos valores), só que agora positiva, pois tem sentido contrário. E assim, nos resta descobrir T_B:

T_B = m_Ia = (10 kg)(4 m/s²) = 40 N

Agora, fazendo T_A/T_B = (24 N)/(40 N) = 3/5

Alternativa C)
 

Se o bloco para significa que há uma força atuando contra o movimento (atrito). Conseguimos descobrir o módulo da força pelos seus resultados, ou seja, um bloco de 10kg para vai de 1 m/s até 0 m/s em 10 s. Organizando isso na relação F = m.a teremos:

 

$\begin{array}{l}\mathrm{F} = \mathrm{m}.\left(\frac{{\mathrm{v}}_{\mathrm{f}}-{\mathrm{v}}_{\mathrm{i}}}{△\mathrm{t}}\right)=10.\left(\frac{0-1}{10}\right)=-1 \mathrm{N}\\ \left|\mathrm{F}\right|=1 \mathbf{N}\\ \end{array}$ 

Alternativa D.