Questões de Concurso Sobre leis de newton em física

Observe a figura a seguir.

Um operário, com o auxílio de uma corda que passa por uma roldana fixa, tenta arrastar um caixote apoiado em uma superfície plana e horizontal.

Embora a força horizontal exercida pela corda sobre o caixote tenha o módulo igual a 500 N, ele permanece em repouso. O peso do caixote é 1200 N.

Nesse caso, a força exercida pela superfície horizontal de apoio sobre o caixote tem um módulo igual a

Um carro estava trafegando em uma estrada, em um trecho retilíneo e em declive. Com o objetivo de poupar combustível, o motorista colocou o motor do carro em “ponto morto”. Assim, ele percorreu um trecho de 1,6 km de extensão em declive, descendo 30 m com o velocímetro do carro indicando que a velocidade se manteve constante.

Considerando a massa do carro e de seus ocupantes em 1,2 t e a aceleração da gravidade local em 10 m/s² , é possível estimar o módulo da resultante das diversas forças de atrito, que se opõem ao movimento do carro durante esse trecho, em

Observe a figura representada a seguir.

Uma esfera de aço de pequenas dimensões e com peso de módulo igual a 25 N, que estava em repouso, suspensa por um fio de 2,5 m de comprimento a um suporte, recebe um impulso horizontal.

A esfera passa a percorrer uma trajetória circular, de centro no ponto de suspensão do fio, num plano vertical e consegue chegar, no máximo a 0,50 m de altura acima de sua posição inicial.

O módulo da resultante das forças que atuam sobre a esfera no instante em que ela alcança essa posição mais alta é

As figuras a seguir ilustram a tarefa que o professor propôs para os alunos no laboratório de uma escola da rede municipal de São Paulo.

Inicialmente, os alunos devem pesar uma esfera metálica maciça suspensa por um fio de volume desprezível a um dinamômetro D₁ . Devem pesar, também, um recipiente com água que se encontra sobre o dinamômetro D₂ , como mostra a figura 1.

Em seguida a esfera é totalmente submersa na água, sem tocar as paredes do recipiente, como mostra a figura 2. Restabelecido o equilíbrio hidrostático, repetem-se as pesagens. Assim, os alunos podem constatar que o decréscimo na indicação do dinamômetro D₁ é igual ao acréscimo na indicação do dinamômetro D₂ .

Desse modo, o professor induziu os alunos a evidenciar, experimentalmente, o princípio

A figura I mostra uma mola ideal de cpnstante elástica K. Um Bloco de massa m foi colocado sobre m foi colocado sobre a mola e provocou uma deformação máxima igual a h, decorrente da ação da força peso sobre a mola, conforme ilustrado na figura II. Em seguida o sistema entrou em movimento harmônico simples.

Considerando a gravidade g e que não há perdas no sistema, assinale a opção que apresenta a energia mecânica total E da massa em qualquer instante durante o movimento harmônico ideal.

Uma bola de massa m = 0,5 kg está presa por um fio de comprimento L = 0,5 m.
A bola se movimenta em uma trajetória circular no plano horizontal, conforme a figura a seguir.
A tensão máxima que o fio pode suportar é de 324 N.
O valor máximo possível da velocidade angular da bola é de

Uma mola de peso P e constante elástica k está suspensa na posição horizontal por dois fios de massas desprezíveis. Cada fio faz um ângulo θ com a vertical, conforme a figura a seguir. A deformação da mola é igual a

A “Lei de resfriamento de Newton” consiste de um modelo simples para a dinâmica da temperatura T de um corpo inicialmente a uma temperatura T₀ , que troca calor com o ambiente, a uma temperatura TR < T₀ , em uma taxa proporcional apenas à diferença entre a temperatura do corpo e do meio exterior. A taxa de condução do calor entre o corpo e o meio que depende de características físicas como a superfície de contato entre o corpo e o meio é contabilizada em termos efetivos pela constante positiva k. A equação do modelo está representada na imagem abaixo. No gráfico temos o resultado do experimento conduzido para uma pequena quantidade de glicerina (10 cm³ ) em um tubo de ensaio a uma temperatura inicial T₀ =100ºC sendo a temperatura do ambiente TR = 21ºC. O perfil observado é aproximadamente exponencial. Considerando 1/e = 0,37. O valor da constante k para esse experimento é de aproximadamente:

No diagrama abaixo temos o desenho em escala de um automóvel. As linhas cinzas indicam a posição das molas dianteiras e traseiras bem como do centro de massa do automóvel (posicionado na intersecção entre as duas faixas cinzas correspondentes). Em virtude do motor ser um dos componentes de maior massa em carros de tração dianteira o centro de massa em geral fica mais próximo da frente (onde ele é disposto) do que da traseira. Admita que as molas tanto traseiras quanto dianteiras tenham mesmo comprimento e que o carro é regulado para estar no nível (prumo) com a mesma compressão sobre todas elas. Sobre as constantes elástica das molas dianteiras, k_D, e traseiras, k_T , assinale a alternativa correta.

A figura mostra um objeto de massa m, sendo movido para a direita por uma pessoa, através de uma força , sobre uma superfície plana horizontal áspera, com uma inclinação θ. Analise-a.

Além da força , o objeto também está sob a ação.

A figura a seguir apresenta os elementos que compõem uma bicicleta, entre eles o pedal acoplado à engrenagem, chamada de coroa, e a roda traseira acoplada à engrenagem, chamada de catraca. As rotações são transmitidas da coroa para a catraca por meio de uma corrente, e os raios dessas engrenagens são controlados por meio do controle de marcha. A bicicleta foi projetada com rodas de raio 559 mm, raios de coroa variáveis de 8 e 6 cm, e raios de catraca de 5, 4 e 3 cm. Para o bom funcionamento dessa bicicleta e para impedir a torção excessiva da corrente, a razão entre a frequência de giro da catraca e da coroa deve estar compreendida entre 1,48 e 2,05. Qual é o intervalo de velocidades (v) que deve ser usado por um ciclista que gira o pedal a 40 RPM, sem que ocorram danos à corrente?

O cinto de segurança dos veículos é utilizado para evitar que, em caso de uma freada ou impacto, ocorra lesões graves no passageiro. A criação desse item de segurança leva em consideração a física do movimento, principalmente a lei de Newton relacionada

Uma carga de 15,0 kg encontra-se em equilíbrio presa ao teto horizontal por meio de cordas ideais, como mostra a Figura. A força de tração na corda 2 vale, em N, aproximadamente,

A nota Lá de um violino deve soar na frequência fundamental de 440 Hz. Para isso, é utilizada uma corda de 30,0 cm de comprimento e de densidade linear igual a 10,0 mg.cm^-1 . A força de tração na corda deve ser, aproximadamente, em N, de

Uma haste de massa desprezível, e comprimento igual a 2,0 m, está apoiada sobre uma pequena protuberância na parede e presa em sua extremidade a uma corda L₁ , de comprimento igual a 2,5 m, que, por sua vez, está presa à parede vertical a uma altura 1,5 m acima do ponto de apoio da haste, como pode ser visto na Figura abaixo.  Uma caixa, de massa M = 30 kg, é presa na haste, exatamente sobre seu ponto médio. Se o sistema está em equilíbrio estático, qual é a tensão na corda L₁ , em N?
Dado Aceleração da gravidade = 10 m/s²