Questões de Vestibular de Física - Leis de Newton

O homem da figura a seguir está fazendo um exercício físico muito comum para a hipertrofia dos membros superiores, denominado flexão de braço. O centro de gravidade do homem de 80 kg está na vertical do ponto P. A gravidade do local é g = 10 m/s² A força que o solo exerce sobre as mãos do atleta, em Newtons, é de:

O sistema de polias de um elevador de carga, que move verticalmente de acordo com a força F feita pelo motor, está mostrado na figura. Um engenheiro vai dimensionar a massa máxima de carga que esse elevador pode transportar, sabendo que o motor consegue realizar uma força, F, de até 1000 N. A massa do elevador descarregado é de 50 kg e o valor da aceleração da gravidade local é de 10 m/s2 . A carga máxima que pode ser utilizada no elevador, em quilogramas, vale

Alavancas são barras geralmente utilizadas para ampliar a intensidade das forças. Para que possam operar, elas necessitam de um ponto de apoio denominado fulcro. As alavancas existentes no corpo humano são formadas pelos ossos, sendo os músculos responsáveis pelas forças potentes. Considerando que a massa abaixo representada possui 800 g e que a distância entre o cotovelo e a massa é de 30 cm, calcule em N.m, o torque (momento da força) em relação ao cotovelo, para que seja possível erguer a massa, movimentando apenas o antebraço. (Considere g=10 m/s² )

No ano de 1997, em um jogo de futebol contra a seleção francesa no Torneio da França, o jogador brasileiro Roberto Carlos, na cobrança de uma falta, chuta uma bola de 0,55 Kg, que estava inicialmente parada, e ela sai com a velocidade de 36 m/s, imediatamente após ser chutada. O tempo de contato entre o pé do jogador e a bola é de 0,22 s. A força média que o pé do jogador aplica sobre a bola, nessa cobrança, é de:

Um avião, com velocidade constante e horizontal, voando em meio a uma tempestade, repentinamente perde altitude, sendo tragado para baixo e permanecendo com aceleração constante vertical de módulo a > g, em relação ao solo, durante um intervalo de tempo ∆t. Pode-se afirmar que, durante esse período, uma bola de futebol que se encontrava solta sobre uma poltrona desocupada

Durante a construção de um edifício de 30 andares, uma grua precisa levantar até o topo do edifício um conjunto de blocos cuja massa é 1 000 kg. Observa-se que, quando esses blocos passam pela metade da altura total, a sua velocidade de ascensão é constante.

Considerando que a aceleração gravitacional no local da construção é 10 m/s², é correto afirmar que a ordem de grandeza da força resultante aplicada pela grua sobre o conjunto dos blocos quando esse passa pelo 18° andar é, em newtons,

A resistência da fibra de carbono aumentou ao longo dos anos, e essa evolução serviu para o material ganhar a confiança dos ciclistas. A Audi Sport Racing BIKE (ASRB) é uma bicicleta de alto desempenho, pesando, aproximadamente, 5,4kg e feita quase que inteiramente de fibra de carbono. Considerando-se um atleta de massa igual a 58,6kg pedalando uma ASRB a uma velocidade de 34,2km/h, é correto afirmar que o conjunto bike-atleta possui uma energia cinética, em kJ, igual a

Um corpo de massa M está em equilíbrio sobre uma superfície horizontal. Considerando a situação descrita, assinale a alternativa INCORRETA.

Considere dois blocos homogêneos A e B, com massas respectivamente iguais a 7 kg e 3 kg. Eles estão unidos por meio de um fio de massa desprezível que passa por uma polia ideal. As figuras 1 e 2 representam duas configurações em que os blocos foram dispostos e cujas acelerações são a₁ e a₂, respectivamente. Considerando que não há atrito na superfície da figura 2, determine a razão a₁/a₂. (Use a aceleração da gravidade 10 m/s²)

O tether consiste em dois objetos fixos nas duas extremidades de um cabo. A pesquisadora brasileira Alessandra F. S. Ferreira, da Unesp de Guaratinguetá (SP), foi agraciada com o prêmio Mario Grossi no evento internacional Tether in Space 2019 (em Madrid). Em seu estudo, ela propôs a aplicação de um cabo fino e rígido de 100 km de comprimento com uma ponta ancorada na superfície de um corpo celeste, como um asteroide por exemplo. A outra ponta estará ancorada em um veículo espacial, conforme apresentado na figura. Assim, a técnica poderá ser utilizada para economizar energia e aumentar o impulso em viagens espaciais mais longas.
Obs.: Imagem fora de escala.

Uma espaçonave de 100 toneladas, navegando a uma velocidade tangencial aproximada de 28,8 mil km/h, acopla-se ao cabo citado de 100 km de extensão ancorado em um asteroide (considerado aqui como um ponto material em repouso).
Assumindo que a massa do cabo seja desprezível em relação ao sistema, podemos afirmar, corretamente, que a força centrípeta aplicada na extremidade do cabo ligada ao veículo espacial, em newtons, é
Lembre-se de que a_c = V² / R

Um professor de física quer descobrir as massas de dois corpos eletrizados com cargas de mesmo sinal. Ele sabe apenas que a soma das duas massas é 15 g. Para resolver o problema ele faz o seguinte experimento: Num tubo vertical transparente evacuado e estreito, de modo a restringir qualquer movimento na horizontal, coloca o corpo de maior massa no fundo e, posteriormente coloca o segundo corpo dentro do tubo e verifica que devido à repulsão elétrica, o corpo de menor massa fica suspenso no ar, a uma altura H₁ do corpo de maior massa. Em seguida ele inverte a posição dos corpos e verifica que o de maior massa fica suspenso numa altura H₂ = H₁/2. Com essas informações, o professor conclui que as massas são

Sobre o modo de andar de uma pessoa, Gabriela e Mateus fizeram as seguintes afirmações:

Gabriela: ao andar, uma pessoa empurra o chão para trás, então o chão responde empurrando-a para frente.

Mateus: A pessoa só consegue se mover para frente porque a resposta do chão é maior que a força que ela exerce empurrando-o para trás.

Fizeram afirmações corretas:

Para arrastar uma caixa d‟água vazia de 12 kg com velocidade constante sobre uma superfície, devese aplicar uma força de 50 N. Para arrastar a mesma caixa d‟água, porém cheia de água, também a velocidade constante na mesma superfície, deve-se aplicar uma força de 1500 N. Qual é a massa aproximada de água na caixa? 

A Figura mostra dois blocos de massa M e m, unidos por um fio ideal, suspensos por um sistema de polias ideais.

Assinale a alternativa que corresponde à condição de equilíbrio.

A Figura mostra a junção de dois planos inclinados. Cada plano inclinado contém um bloco de massa m. Os blocos estão unidos por um fio que passa por uma polia. A polia e o fio são considerados ideais e o coeficiente de atrito estático entre os blocos e os respectivos planos é μ.

Assinale a alternativa que corresponde à situação de repouso dos blocos.

Analise as proposições com relação às leis de Newton

. I. A massa de um corpo é uma grandeza escalar que quantifica a inércia desse corpo.

II. Os estados naturais de um corpo são o repouso e o movimento retilíneo uniforme.

III. Uma força impressa a um corpo modifica o seu estado natural, somente alterando o módulo de sua velocidade.

IV. A lei da ação e reação se refere a forças que são aplicadas a um mesmo corpo.

V. Para toda força aplicada por um corpo A sobre um corpo B, existe uma força de módulo igual e sentido contrário aplicada pelo corpo B sobre o corpo A.

Assinale a alternativa correta.

Um dos grandes físicos da história foi Isaac Newton. Uma das suas maiores contribuições para a física foram suas três leis da dinâmica, que explicam porque os corpos se movem.
Como base nessas três leis, marque a alternativa que está INCORRETA.

Considerando as Leis de Newton, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir.

( ) No vácuo, uma moeda e uma pena caem igualmente, lado a lado, pois, no vácuo, iguais forças da gravidade atuam sobre a moeda e a pena.

( ) Uma paraquedista salta de um helicóptero que voa alto. Enquanto ela cai cada vez mais rápido, sua aceleração diminui, porque a força de resistência do ar cresce com o aumento da velocidade.

( ) É possível fazer uma curva na ausência de força.

( ) Você pode tocar fisicamente outra pessoa sem que ela o toque com a mesma intensidade de força.

( ) Sob um bombeiro de 80 kg, que desliza para baixo por uma baliza vertical com uma aceleração de 3 m/s² , atua uma força de atrito de 560 N.

Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta.

Em relação ao cartum apresentado, Colombo, surpreso com a dor causada pela queda do coco em sua cabeça, decidiu levantar o fruto do chão com a sua mão esquerda e equilibrou-o estaticamente por alguns instantes com o braço na posição vertical e o antebraço ( na horizontal. Desse modo, estimou a massa do coco em 1 kg. Usando o desenho como referência, considere  a força peso do coco e  a força exercida pelo bíceps sobre o osso rádio no ponto P (pertencente ao segmento ) . 

Desconsiderando o peso do antebraço, podemos afirmar que o módulo dessa força  é, em newtons, igual a
Lembre-se: No equilíbrio de rotação, a soma algébrica dos momentos das forças em relação a qualquer ponto é nula, ou seja, F₀ ∙ d₀ + F₁ ∙ d₁ - F₂ ∙ d₂ = 0
Adote: g = 10 m/s²