Questões de Vestibular de Física - Leis de Newton

O carretei de um ioiô, de massa m, é solto a partir do repouso, com seu centro de massa na posição y = 0. Nessa posição, a energia potencial do sistema é nula. A figura ilustra a situação, sendo g a aceleração da gravidade local.

O fio do ioiô tem comprimento L, e sua massa pode ser desprezada. O carretel tem velocidade de translação de módulo v e velocidade angular w, quando o seu centro de massa está na posição y = -L/3. Sendo E(y) a energia total do sistema, quando o centro de massa do carretel está na posição y , é correta a afirmação:

Nota: despreze os efeitos dissipativos

Seja uma força desconhecida F, que é aplicada em um corpo de massa igual a 4,0 kg, localizado sobre um plano inclinado, fazendo um ângulo de 30^o com a horizontal, como na Figura. Esse corpo sobe com uma velocidade constante de 2,00 m/s ao longo do plano.


Calcule, em W, a potência fornecida pela força F ao longo da trajetória do corpo. Despreze todos os atritos e considere g = 10,0 m/s² .

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 ?

Suponha um bloco de massa m = 20 kg inicialmente em repouso sobre um plano horizontal, sem atrito. Em um certo instante, uma força F₁ = 100N e outra F₂ são aplicadas sobre o bloco, conforme mostra a figura a seguir:

Sabendo-se que o bloco parte do repouso e após 10s atinge uma velocidade de 72km/h, assinale a alternativa que indica o módulo da força F₂ em newtons (N).

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 corpo, inicialmente em repouso sobre um piso horizontal, sofre a ação de duas forças horizontais, colineares e de sentidos opostos, F₁ e F₂ , de módulos iguais a 40 N e 20 N, respectivamente.

Após um deslocamento D = 3,0 m, no sentido de F₁ , como mostrado na figura, calcule, em joules, a variação da energia cinética do corpo. Despreze quaisquer atritos.

Uma caixa de 20 kg está na borda da caçamba de um caminhão, a uma altura de 1,0 m do piso. Um rapaz coloca uma tábua de madeira, de 2,0 m de comprimento, desde a borda da caçamba até o piso. Ele dá um pequeno empurrão na caixa e a mesma desliza pela tábua com velocidade constante até chegar ao piso. Calcule, em J, o módulo do trabalho realizado pela força de atrito exercida pela tábua sobre a caixa durante a descida.

Dado:

g = 10 m/s²

Uma caixa de massa 5,0 kg, sobre um piso horizontal, é puxada simultaneamente por uma força horizontal de 10 N e uma força vertical para cima de 20 N.

Sabendo-se que os coeficientes de atrito estático e cinético entre a caixa e o piso são iguais a 0,30 e 0,20, respectivamente, qual é o módulo da aceleração do bloco, em m/s² ?

Dados

g = 10 m/s²

Dois corpos estão ligados, como na figura, sendo a aceleração do sistema igual a g/10, onde g é a aceleração da gravidade. O corpo 1, que está pendente, tem massa M. O corpo 2, que se move em uma mesa horizontal, tem massa 4M.

Calcule o coeficiente de atrito cinético entre o corpo 2 e a mesa.

Seja o sistema mostrado na figura. A caixa 2, de massa m₂ = 2,0 kg, está descendo com velocidade constante e igual a 1,5 m/s. O coeficiente de atrito cinético entre a caixa 1 e a mesa que a sustenta é 0,4.

Qual é a massa da caixa 1, em kg?

Dado

aceleração da gravidade g = 10 m/s²

Seja uma rampa móvel que é levantada ao mesmo tempo em que um corpo de massa 2,0 kg se move sobre ela. Na figura, estão mostrados os instantes inicial e final da trajetória. Dado que as velocidades inicial e final do corpo são nulas e que h = 1,5 m, calcule, em joules, o trabalho realizado pela rampa sobre o corpo.

Despreze todos os atritos e considere g = 10 m/s² .

Em um recipiente cilíndrico, de 5,0 cm de raio, são despejados 200 ml de água e 200 ml de óleo. Considerando que a densidade da água vale 1,0 g/cm³ e que a do óleo vale 0,8 g/cm³, qual será aproximadamente a pressão total, em N/m², somente por esses líquidos no fundo do recipiente? Considere π=3.

Pedro, ao se encontrar com João no elevador, inicia uma conversa, conforme a charge a seguir.

Disponível em: <https://pbs.twimg.com/media/DsFho_cWoAElwkl.jpg>. Acesso em: 05abr.2019. (Adaptado).

De acordo com as informações da charge, verifica-se que João

Um corpo de 2 kg, preso a uma mola ideal de constante elástica K = 200N / m está inicialmente em repouso sobre uma mesa horizontal sem atrito. O corpo é então deslocado 0,3 m de sua posição de equilíbrio e, no instante t₁, ele é abandonado. É correto afirmar que o movimento harmônico simples realizado pelo corpo apresenta:

Na construção civil, é comum encontrarmos sistemas de roldanas empregados na realização de tarefas. Você precisa erguer uma caixa de argamassa até os andares superiores de um prédio em construção. Para isso, você utiliza uma corda e uma roldana que juntos suportam, no máximo, uma tensão de 600 N, para atender a essa exigência uma carga de 50 kg deverá ser elevada com uma aceleração máxima de:

Ainda hoje, é muito comum a exibição de faquires (indivíduos que publicamente se submetem a jejuns rigorosos e a duras provas de sofrimento físico sem dar sinais de sensibilidade), deitados em camas de pregos com as pontas voltadas para cima. Esses faquires não se machucam quando estão deitados nessas camas porque:

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