Questões de Vestibular Sobre leis de newton em física

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

Uma caixa de madeira, contendo ferramentas e com peso total igual a 350 N, é empurrada sobre um piso plano horizontal com velocidade constante igual a 1,5 m/s. A força que mantém a caixa em movimento tem valor igual a 70 N e é horizontal. Para essas condições, e considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² , a força normal e o coeficiente de atrito cinético entre a caixa e o piso, são

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?

Um motociclista de aplicativo, ao entregar uma encomenda delivery, passa por um radar eletrônico que marca 36 km/h. Em seguida, ele acelera, e sua velocidade chega a 72 km/h. Sabendo que a massa do conjunto moto e motociclista é de 150 kg, estime o trabalho realizado pelo motor da moto em kJ, desconsiderando efeitos resistivos.

Na figura a seguir, o bloco m₁, apoiado em uma superfície horizontal lisa, é acelerado até que o bloco pendurado m₂ alcance um batente que se encontra abaixo dele, a uma distância d₁. O gráfico ilustra a intensidade da velocidade do bloco m₁ durante o experimento. Portanto, sua distância total percorrida d₁ + d₂, em metros, até atingir o bloqueio antes da polia é igual a

Um oscilador vertical de massa m e mola de constante elástica k tem período T₁. Se uma segunda mola com constante elástica 3k é introduzida em série entre a mola e a massa, o novo sistema apresenta um período de oscilação T₂. Qual é o valor da expressão (3^)1/2 T2/T1?

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 mecânica newtoniana não é válida para descrever fenômenos que envolvam

No contexto da mecânica newtoniana, diz-se que uma massa puntiforme está em equilíbrio quando a soma

Dois corpos cúbicos de massas m₁ e m2 estão dispostos sobre uma mesa perfeitamente lisa. Tais blocos não possuem nenhum tipo de conexão e estão posicionados nas extremidades da mesa. Uma força de módulo F₁ é aplicada sobre o corpo 1 no sentido de encontro ao bloco 2. Dessa forma, a intensidade da aceleração do centro de massa do conjunto de blocos pode ser mais bem representada por qual das relações a seguir?

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

Os impactos físicos são caracterizados por uma grande desaceleração. Os capacetes dos motociclistas são projetados para amortecer a batida da cabeça em alta velocidade, prolongando o tempo do choque com o intuito de minimizar as forças sobre a cabeça. Um ser humano, em média, é levado a óbito se, em um choque, a cabeça sofrer variações de quantidade de movimento superiores a 100 N.s.

Fonte modificada: Livro Desvendando a Física do Corpo Humano.

Assim, se, em um acidente, a cabeça de um motociclista de massa de 5 kg sofreu uma desaceleração no tempo mínimo para a sua sobrevivência, qual é o módulo da variação de velocidade sofrida pelo motoqueiro?