Questões de Vestibular Comentadas sobre leis de newton em física

A figura abaixo mostra o braço de um toca-discos de vinil. Nela são indicadas, nos seus respectivos pontos de atuação, as seguintes forças: peso do braço , peso do contrapeso  e força normal aplicada pelo suporte do braço . Para que o braço fique em equilíbrio, é necessário que a soma dos torques seja igual a zero. No caso do braço da figura, o módulo do torque de cada força em relação ao ponto O (suporte do braço) é igual ao produto do módulo da força pela distância do ponto de aplicação da força até O . Adote torque positivo para forças que tendem a acelerar o braço no sentido horário e torque negativo para o sentido anti-horário. Sendo = 1,5 N, = 0,3 N e = 1,8 N, qual deve ser a distância D do contrapeso ao ponto O para que o braço fique em equilíbrio?

Um bloco de massa M passa pelo ponto A com uma velocidade de 10 m/s conforme mostra a figura abaixo.

Durante a passagem pela distância AB, o bloco M perde 36% da sua energia mecânica até colidir com um segundo bloco de massa 3M, que se encontrava em repouso e posicionado no ponto B. Considere a colisão inelástica, unidimensional e que, a partir do ponto B, não há forças dissipativas. A perda total de energia mecânica do sistema, desde o momento em que o bloco de massa M passa pelo pontoA até imediatamente após a colisão dos blocos, em função de M, será de:

A figura a seguir mostra duas esferas de mesmo tamanho com cargas - q e 4q, apoiadas sobre uma mesa. Essas esferas sustentam um bloco de peso P através de três fios A, B e C, que passam por duas roldanas presas nas extremidades da mesa. Nessa situação, o sistema se encontra em equilíbrio.

Considere os fios e as roldanas ideais e que não exista atrito entre as esferas e a mesa. O peso, em N (newtons), necessário para equilibrar o sistema é de aproximadamente: (Dados: q = 10μC                       K = 9,0 x 10⁹ Nm²/C² sen 60° = 0,86                              cos60° = 0,50)

Um bloco de massa 3 kg, inicialmente em repouso, desliza sem atrito de A para B a partir de uma rampa de altura 5 m, conforme a figura que segue. Ao atingir o ponto B o bloco é desacelerado e percorre uma distância de 10 m até parar no ponto C. Desprezando a resistência do ar, o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície, do ponto B até o ponto C, é: (Adote: g = 10 m/s² )

Uma fita de slackline possui comprimento 2L₀ e está esticada de A para B. Enquanto um atleta de massa M executa suas manobras, uma foto é tirada e pode-se observar que a fita forma um ângulo θ com a horizontal, conforme ilustrado na figura que segue. Devido ao peso do atleta a fita se desloca para baixo a uma distância H e é alongada, passando a ter comprimento igual a L em cada metade da fita no momento que a imagem foi capturada. Considere-se que o sistema atleta/slackline está em equilíbrio no momento da captura da foto. Assim, para a situação ilustrada, a expressão CORRETA para calcular a constante elástica k da fita é:

Uma mola helicoidal é submetida a uma força que provoca uma distensão na mola, como indica o gráfico.


Para o intervalo indicado, entre 0,20 e 0,40 m, podese afirmar que

Ondas estacionárias podem ser produzidas de diferentes formas, dentre elas esticando-se uma corda homogênea, fixa em dois pontos separados por uma distância L, e pondo-a a vibrar, A extremidade à direita é acoplada a um gerador de frequências, enquanto a outra extremidade está sujeita a uma força tensional produzida ao se pendurar à corda um objeto de massa m₀ mantido em repouso, O arranjo experimental é ilustrado na figura. Ajustando a frequência do gerador para ƒ₁, obtém-se na corda uma onda estacionária que vibra em seu primeiro harmônico. 

Ao trocarmos o objeto pendurado por outro de massa M, observase que a frequência do gerador para que a corda continue a vibrar no primeiro harmônico deve ser ajustada para 2ƒ₁, Com isso, é correto concluir que a razão M/m₀ deve ser: 

Note e adote:

A velocidade da onda propagando-se em uma corda é diretamente proporcional à raiz quadrada da tensão sob a qual a corda está submetida.

Três blocos estão conectados um ao outro por intermédio de um fio ideal. Os blocos sobre o plano, assim como as roldanas, não sofrem ação de atritos.


Adotando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², e as massas dos blocos A, B e C, respectivamente, 50 kg, 30 kg e 20 kg, a intensidade da força resultante sobre o bloco B é

Uma força externa constante e horizontal, de módulo 5,0 N, é necessária para manter a velocidade de 4,0 m/s de um bloco de massa m = 1,5 kg em uma superfície rugosa. Em um deslocamento de 6,0 m do bloco, analise as afirmações abaixo e assinale a CORRETA.

Em uma empresa de logística e distribuição de produtos por compras "on-line", foram montadas duas rampas lisas, conforme a figura abaixo. A rampa mais íngreme, rampa A, é utilizada para pacotes de 2,5 kg, e a menos íngreme, rampa B, é utilizada para pacotes de 5,0 kg. Dois pacotes são abandonados do repouso de uma altura h₁ = 3,5 m e recolhidos em h₂ = 1,0 m acima do nível do solo, conforme ilustra a figura a seguir. Obtenha a razão entre as velocidades do pacote mais pesado em relação ao leve na altura h₂.

Um palito de fósforo é aceso após ser friccionado na parte áspera de uma caixa, conforme figura ao lado, arrastando sua cabeça em um ângulo de θ = 60º com a caixa por 4,0 cm, cuja força aplicada é igual a 3,0 N. Sabendo que a caixa não se moveu no processo, qual é o valor aproximado do trabalho realizado em mJ?

Em uma pista de patinação no gelo, um rapaz e uma garota estão inicialmente em repouso, quando ele começa a empurrá-la, fazendo com que ela percorra cinco metros em linha reta. O gráfico indica a intensidade da resultante das forças aplicadas sobre a garota, em função da distância percorrida por ela.



Sabendo que a massa da garota é 60 kg, sua velocidade escalar, após ela ter percorrido 3,5 m, será

Para alcançar o teto de uma garagem, uma pessoa sobe em uma escada AB e fica parada na posição indicada na figura 1. A escada é mantida em repouso, presa por cordas horizontais, e apoiada no chão. Na figura 2 estão indicadas algumas distâncias e desenhadas algumas forças que atuam sobre a escada nessa situação: seu peso P_E = 300 N, a força aplicada pelo homem sobre a escada F_H = 560 N e a tração aplicada pelas cordas, . A força de contato com o solo, aplicada no ponto B, não está indicada nessa figura.

Considerando um eixo passando pelo ponto B, perpendicular ao plano que contém a figura 2, para o cálculo dos momentos aplicados pelas forças sobre a escada, a intensidade da força de tração é

A figura ilustra três aviões idênticos A, B e C, que estão na iminência de abandonar seus tanques de combustível. Tais tanques estão vazios, e, no momento do abandono, os aviões estão com o mesmo módulo da velocidade e a uma mesma altura do solo. A única diferença é que, no instante em que os tanques são soltos, os aviões estão com inclinações diferentes em relação à horizontal. Assim, desconsiderando a resistência do ar, pode-se afirmar que

A trave talvez seja a prova mais difícil da ginástica artística feminina. Ela tem 1,2 metro de altura, 5 metros de comprimento e apenas 10 centímetros de largura. A ginasta deve executar toda a série, composta por movimentos de acrobacia e de dança, além de giros de 360 graus e saltos obrigatórios, em um período que varia entre 70 e 90 segundos.  

Figura: http://rederecord.r7.com/segundos.

http://www.brasilescola.com

Uma ginasta da trave olímpica com massa de 48 kg está na extremidade do aparelho como mostra a figura. Sabe-se que a massa da barra sem os suportes vale 250 kg e que os suportes 1 e 2 estão a uma distância de 50 cm das bordas da trave. Dessa forma, considerando a aceleração da gravidade de 10 m/s² , pode-se afirmar que a força que o suporte 1 faz sobre a barra vale  

A ilustração abaixo mostra um bloco sendo puxado por duas forças e em uma superfície sem atrito.

A resultante das forças que age nesse bloco é igual:

A figura abaixo apresenta uma esfera de ferro maciça e homogênea de massa 30 kg, que está suspensa por um fio de massa desprezível. Considere que a aceleração da gravidade é g = 10 m/s² .

O módulo da força de tensão no fio, acompanhada de sua respectiva unidade, é

Um bloco se encontra em repouso, sobre uma superfície horizontal sem atrito.

O diagrama que representa corretamente as forças que atuam sobre o bloco é

Um bloco se encontra em repouso, sobre uma superfície horizontal com atrito.

O diagrama que representa as forças que atuam sobre o bloco é

Dois blocos A e B de massas respectivamente iguais à mA e mB são ligados por uma corda de massa desprezível que passa por uma roldana fixa, tal como representado na figura. Considere que nessa situação não existem forças de atrito atuando no sistema.

O diagrama que representa corretamente as forças que atuam sobre o bloco A é