Questões de Concurso Sobre leis de newton em física

Um caminhão de peso 2,0 × 10⁵ N trafega sobre uma ponte de comprimento 80 m e peso 1,0 × 10⁵ N, que tem suas extremidades apoiadas em dois suportes, X e Y, como mostra a figura. Considere que o centro de massa da ponte coincide com seu centro geométrico e que no instante mostrado na figura o centro de massa do caminhão se encontra a 20 m da extremidade Y. Nessa situação, a intensidade da força que o apoio X exerce na ponte é

Isaac Newton, em seu famoso livro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, enuncia a segunda lei da mecânica afirmando que a variação da quantidade de movimento de um objeto é proporcional à força motora imprimida a ele. Hoje, no Ensino Médio, enuncia-se essa lei afirmando que a resultante das forças aplicadas a um objeto puntiforme é igual ao produto de sua massa pela aceleração por ele adquirida.
Essas duas afirmações só são equivalentes quando a

Dois corpos – um de massa M e outro de massa m – descem um plano inclinado atrelados a uma corda inextensível e sem massa, conforme a figura a seguir. Considere que entre o corpo de massa m o atrito é tão pequeno que pode ser desprezado, enquanto que o corpo de massa M, mais rugoso, possui um coeficiente de atrito μ entre o corpo e o plano inclinado. Dado que a inclinação do plano é θ , podemos afirmar que o módulo da tensão na corda entre os corpos é

Um projétil de 60 g é disparado em direção a uma placa de fibra com espessura de 200 mm. Se o projétil atinge a placa perpendicularmente com uma velocidade de 600 m/s e emerge do outro lado com uma velocidade de 300 m/s, o módulo do valor médio da força de resistência que a placa aplica no projétil é de

Uma massa m₁ , colocada em cima de um carrinho de massa M , é conectada a outra massa m₂ por meio de um fio ideal que passa por uma polia sem atrito, conforme mostrado na figura. O atrito entre as superfícies é desprezível. Para que m₁ e m₂ não tenham movimento em relação ao carrinho, a força horizontal F a ser aplicada é

Em uma aula em laboratório, o professor de Física pede para seus alunos determinarem experimentalmente o valor da aceleração gravitacional local g. Para realizar essa tarefa, os estudantes manipularão um aparato mecânico conforme ilustrado da figura seguinte. O aparato é formado por um cilindro com uma seção central, de raio R_a , saindo de um tambor maior, de raio R_b . O cilindro, que está suspenso pelo seu eixo central e livre para girar, possui momento de inércia . Um disco fino de massa desprezível é fixado ao cilindro. Um sensor S de movimento, conectado a um computador e fixado próximo ao disco, mede o valor da aceleração angular α , do disco. Dois fios são enrolados nas duas partes do cilindro. Na extremidade de cada fio está preso um bloco de chumbo de massa m . Todas as forças dissipativas são desprezadas. Antes de tomar os dados experimentais, os estudantes analisaram o problema e deduziram uma expressão matemática para calcular o valor da aceleração da gravidade local, g . Marque a alternativa que representa corretamente a expressão para determinar o valor de g .

Uma força variável F( x)=3x2 - 2x (S.I.) é aplicada a um corpo de massa m = 2kg, fazendo o mesmo variar a sua posição de x = 0 para x = 3m.

Assinale a alternativa que indica a variação da energia cinética desse corpo, em Joules, nesse deslocamento em x.

Um automóvel com massa 1330 kg e velocidade 10 m/s atinge um pedestre de 70 kg que estava parado. Supondo a colisão elástica, o valor aproximado da velocidade do pedestre em m/s, após a colisão, é:

Dado o plano de tensões indicado, o valor das tensões principais σ_máx e σ_min , em MPa, valem respectivamente:

A barra rígida a seguir tem comprimento L= 2,0 m, sustenta os pesos P1= 120N e P2= 80N e tem seu peso desprezado.

A distância do fio que sustenta P1 até a extremidade de apoio do triângulo, quando a barra está em equilíbrio, em metro, corresponde a:

O trabalho realizado pela força de atrito sobre uma gota de chuva, em joule, vale:

A velocidade das gotas de chuva ao chegarem ao solo, na condição de inexistência de atrito com o ar, em m/s, é:

Para medir a aceleração de um avião enquanto corre na pista para a decolagem, um passageiro segurou a extremidade de um pedaço de fio dental que sustenta uma porca de parafuso na outra extremidade. Verificou, então, que o fio permanece inclinado de um ângulo θ em relação à vertical. Nestas condições, o passageiro concluiu corretamente que a aceleração do avião tem intensidade

Um carrinho, que está se movendo com velocidade de 20 m/s, passa a sofrer uma força resultante de intensidade 60 N, na mesma direção e no sentido oposto à velocidade.

Verifica-se que, após um intervalo de tempo de 5,0 s, a velocidade é de 5,0 m/s.

A massa do carrinho, em kg, é

A razão de mola é chamada também de constante de mola, dada por k = F/y, em que F é a força aplicada à mola e y a sua deflexão devido a essa força. Sabe-se que o k é dependente dos seguintes parâmetros: diâmetro do arame, diâmetro médio da mola, número de espiras ativas, número de espiras totais e módulo de elasticidade ao cisalhamento. Com base nessa informação, assinale a alternativa correta.

Uma massa de 10 kg é tirada do repouso na posição (a), mostrada na figura ao lado, com a mola não deformada. Considere a constante elástica da mola k = 450N/m. A distância h, na posição (b), na qual a massa atinge sua posição mais baixa, é:

Um adolescente de 70 kg está sentado em seu esqueite, de 2 kg, parado, no topo de uma rampa. Em seguida, guia o esqueite para baixo e atinge a base da rampa com uma velocidade de 5 m/s. O ângulo da rampa com sua horizontal é de 30°. A aceleração da gravidade é igual a 10 m/s².

Com base nesse caso hipotético, assinale a alternativa que apresenta a distância, em metros, desprezando as forças de atrito existentes, em que o adolescente deslizou com seu esqueite.

O físico e matemático inglês Sir Isaac Newton publicou um estudo que, em parte, explicou três relações fundamentais entre força e movimento, que explicam vários fenômenos físicos de nossa experiência cotidiana. Newton, em seus experimentos, verificou que o conceito de massa estava relacionado com o fato de os objetos resistirem à mudança em seu estado de movimento. Ele descreveu essa relação como uma propriedade intrínseca e imutável da massa dos corpos e dos objetos. Essa propriedade é definida na primeira lei de Newton.

Kesten e Tauck. Física na Universidade para as Ciências Físicas e da Vida. v. 1. Rio de Janeiro: LTC editora, 2012 (com adaptações).

A primeira lei de Newton garante que

Galileu Galilei é considerado como um dos criadores da ciência moderna. Em seus estudos, combinou a observação com a experimentação, o que lhe permitiu descrever os fenômenos naturais de forma teórica e com o uso de leis matemáticas. Também deu contribuições significativas ao conhecimento do movimento e do espaço e morreu no ano de nascimento de Isaac Newton. Newton, com base nos estudos de diversos outros pesquisadores, inclusive Galileu, revolucionou a teoria sobre o movimento dos corpos. A respeito das teorias do espaço e do movimento, desenvolvidas por Galileu e Newton, assinale a alternativa correta.

Em uma academia de ginástica, há um equipamento de musculação como o esquematizado na figura.

Um peso P é atado à extremidade de um cabo flexível, inextensível e de peso desprezível, que passa pelo sulco de uma roldana presa a uma base superior. A outra extremidade do cabo é atada ao ponto B de uma alavanca rígida AC, de peso desprezível, articulada na extremidade C; o ponto C é fixado em um suporte preso à base inferior do aparelho. A pessoa praticante deve exercer uma força vertical aplicada em A. São dados os valores: P = 400 N, CB = 20 cm e AB = 60 cm. A intensidade da força vertical aplicada pelo praticante em A, para manter o sistema em equilíbrio na posição mostrada, deve ser de