Questões de Vestibular Sobre leis de newton em física

Em uma viagem a Júpiter, deseja-se construir uma nave espacial com uma seção rotacional para simular, por efeitos centrífugos, a gravidade. A seção terá um raio de 90 metros. Quantas rotações por minuto (RPM) deverá ter essa seção para simular a gravidade terrestre? (considere g = 10 m/s² ).

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 F, de intensidade 10 N, foi aplicada a um bloco, deslocando-o 1,5 m na direção do sentido da força. O deslocamento ocorreu em 2,0 segundos. Neste caso, a potência media desenvolvida foi de:

O projeto para um balanço de corda única de um parque de diversões exige que a corda do brinquedo tenha um comprimento de 2,0 m. O projetista tem que escolher a corda adequada para o balanço, a partir de cinco ofertas disponíveis no mercado, cada uma delas com distintas tensões de ruptura. A tabela apresenta essas opções.
Corda                                I                II         III             IV              V Tensão de ruptura (N)     4.200      7.500    12.400     20.000     29.000

Ele tem também que incluir no projeto uma margem de segurança; esse fator de segurança é tipicamente 7, ou seja, o balanço deverá suportar cargas sete vezes a tensão no ponto mais baixo da trajetória. Admitindo que uma pessoa de 60 kg, ao se balançar, parta do repouso, de uma altura de 1,2 m em relação à posição de equilíbrio do balanço, as cordas que poderiam ser adequadas para o projeto são   Note e adote: Aceleração da gravidade: 10 m/s² . Desconsidere qualquer tipo de atrito ou resistência ao movimento e ignore a massa do balanço e as dimensões da pessoa. As cordas são inextensíveis

Um bloco está sendo sustentado pelos fios 1 e 2, como mostrado na figura. Os fios fazem um ângulo reto entre si. Sendo T₁ e T₂ os módulos das tensões nos fios 1 e 2, respectivamente, qual é o valor da razão T₁/T₂ ?

Considere o caso abaixo e marque com V as proposições verdadeiras e com F as falsas.

Os procedimentos médicos exigem a manipulação de vários instrumentos, a fim de facilitar um processo cirúrgico, por exemplo. Um desses insF1 F2 Fio trumentos é o afastador autoestático chamado Finochietto. Sua função é afastar os tecidos abertos para promover melhor visualização, manuseio, etc, por parte dos médicos em um procedimento cirúrgico. Todavia, no laboratório de Física, foi utilizado para romper um fio que suportava força máxima de ruptura de módulo 50N, como mostra a figura.

( ) O fio rompe se F₁ = 30N e F₂ = 25N.

( ) As forças e terão o mesmo módulo.

( ) Para que o fio rompa as forças e tem que possuir módulos superiores a 50N.

( ) O fio se rompe quando F₁ = 30N e F₂ = 30N, pois a força aplicada sobre o fio é de 60N.

A sequência correta, de cima para baixo, é:

Uma caixa, de massa m, é puxada por uma corda com uma força , horizontal e de módulo constante, sobre uma superfície horizontal com atrito, na superfície da Terra.

O número total de forças que atuam no conjunto (caixa, corda e Terra) é de

Um trabalhador está puxando, plano acima, uma caixa de massa igual a 10kg, conforme indica a figura ao lado. A força de atrito cinético entre as superfícies de contato da caixa e do plano tem módulo igual a 6 N. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² , o cos 30,0° = 0,87, o sen 30,0° = 0,5, o cos 20,0° = 0,94 e o sen 20,0° = 0,34.


Após colocar a caixa em movimento, o módulo da força F que ele precisa aplicar para manter a caixa em movimento de subida com velocidade constante é aproximadamente igual a

Leia com atenção o texto que segue
“Galileu fez outra grande descoberta. Ele mostrou que Aristóteles estava também errado quando considerava que fosse necessário exercer forças sobre os objetos para mantê-los em movimento. Embora seja necessária uma força para dar início ao movimento, Galileu mostrou que, uma vez em movimento, nenhuma força é necessária para manter o movimento – exceto a força necessária para sobrepujar o atrito. Quando o atrito está ausente, um objeto em movimento mantém-se em movimento sem a necessidade de qualquer força.”
HEWITT, P. G. Fundamentos de Física Conceitual. 1ª ed. – Porto Alegre: Bookman, 2003. p. 50.
O texto refere-se a uma questão central no estudo do movimento dos corpos na Mecânica Newtoniana, que é a propriedade dos corpos manterem o seu estado de movimento.
Essa propriedade é conhecida como

Um bloco A de massa m_A = 1,0 kg, em repouso, comprime uma mola ideal de constante elástica k = 100 N/m, de uma distância d = 0,1 m, como mostrado na figura (a) abaixo. Calcule o módulo v da velocidade do bloco depois que a mola volta para sua posição relaxada, como mostrado na figura (b). Despreze o atrito entre o bloco e o piso. Dê sua resposta em m/s.

Um homem de 70,0 kg está sobre uma balança fixa no piso de um elevador que está descendo com uma aceleração de 4,00 m/s² , como ilustrado na figura. Qual o peso do homem que o mostrador da balança indica? Dê sua resposta em N e considere que a aceleração da gravidade no local é 10,0 m/s² .

Em sua última participação nos jogos olímpicos no Rio de Janeiro, o norte-americano Michael Phelps de 31 anos, 1,93 m de altura e 84 kg, o nadador se despediu conquistando 5 medalhas de ouro e 1 de prata, totalizando 28 medalhas em sua carreira. Phelps foi um dos atletas de grande destaque nas olimpíadas por seu estilo e também por sua história de superação de problemas pessoais e retorno à natação. Assinale a alternativa correta abaixo, considerando g = 9,81 m/s² , massa específica da água como 1.000 kg/m3 e massa específica média do corpo humano como 1.010 kg/m³ .

Um objeto de massa m = 1 kg é pendurado no teto por um cabo rígido de massa desprezível. O objeto encontra-se imóvel, e a aceleração da gravidade no local é de g = 10 m/s². A tração no cabo e a aceleração do objeto, respectivamente, são:

• Um caminhão tanque, estacionado sobre um piso plano e horizontal, tem massa de 12 toneladas quando o tanque transportador, internamente cilíndrico, de raio interno 1m, está totalmente vazio. Quando esse tanque está completamente cheio de combustível, ele fica submetido a uma reação normal do solo de 309.600N. Com base nessas informações e nas contidas no gráfico, referentes ao combustível transportado, determine o comprimento interno do tanque cilíndrico, em unidades do SI. Suponha invariável a densidade do combustível em função da temperatura.

• Uma bailarina de massa 50kg encontra-se apoiada em um dos pés num dos extremos de uma viga retangular de madeira cuja distribuição da massa de 100kg é homogênea. A outra extremidade da viga encontra-se ligada a um cabo de aço inextensível, de massa desprezível e que faz parte de um sistema de polias, conforme a figura. Sabendo que o sistema encontra-se em equilíbrio estático, determine, em unidades do SI, a massa M que está suspensa pelo sistema de polias.

O movimento de um sistema de corpos rígidos pode ser representado pelo movimento do ponto denominado Centro de Massa (CM), estando a massa do conjunto de corpos e todas as forças externas aplicadas nesse ponto. As partículas representadas na figura apresentam massas iguais a m₁ = 3,0kg, m₂ = 1,0kg, m₃ = 4,0kg e m₄ = 2,0kg.

Nessas condições, é correto afirmar que a soma das coordenadas do CM desse sistema, em cm, é igual a

Um caminhão transporta em sua carroceria um bloco de peso 5000 N. Após estacionar, o motorista aciona o mecanismo que inclina a carroceria.


Sabendo que o ângulo máximo em relação à horizontal que a carroceria pode atingir sem que o bloco deslize é θ, tal que sen θ = 0,60 e cos θ = 0,80, o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície da carroceria do caminhão vale

Considerando, ainda, a terapia por feixe de elétrons das questões anteriores, após a colisão do feixe com o corpo, alguns elétrons retornam com velocidade de módulo 0,40 × 10⁷ m/s, no sentido oposto ao original. Utilizando as informações contidas nas questões anteriores e sabendo que o tempo de colisão do elétron com o corpo é de 9,0 ns (1 ns = 10⁻⁹ s), calcule o módulo da força média exercida sobre o corpo por um elétron que retorna.

Uma caixa, de massa m , é puxada por uma corda com uma força F, horizontal e de módulo constante, sobre uma superfície horizontal com atrito, na superfície da Terra.

O número total de forças que atuam no conjunto (caixa, corda e Terra) é de

A figura representa uma prancha homogênea de massa igual a 9,0kg e 8,0m de comprimento apoiada em dois suportes A e B, simetricamente dispostos e afastados a uma distância de 1,0m das extremidades e que suporta um bloco de 2,0kg a uma distância de 2,5m da extremidade direita.

Considerando a constante da gravitação universal igual a 6,67.10⁻¹¹Nm² /kg² e a aceleração da gravidade local igual a 10m/s² , analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F, as falsas.

( ) Duas massas de 20,0kg e 40,0kg que se encontram no vácuo e afastadas a uma distância de 20,0cm se atraem com uma força gravitacional igual a 2,0nN.

( ) Se duas partículas A e B se encontram separadas por uma distância d e a razão entre suas massas é m_A/m_B igual a 4, então o centro de massa do sistema formado pelas partículas encontra-se a d/5 da massa maior.

( ) Se um elevador de massa igual a 1500,0kg transporta para cima 5 passageiros até uma altura de 100,0m em 2,0min com velocidade constante e cada passageiro tem uma massa de 70,0kg, então o elevador desenvolveu 135,0W de potência para desempenhar essa tarefa.

( ) O suporte A representado na figura apresenta uma força de reação igual, aproximadamente, a 50,0N.

A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a