Questões de Vestibular de Física - Leis de Newton

Num posto fiscal de pesagem, um caminhão está em repouso sobre duas balanças, uma está situada na roda dianteira e a outra na roda traseira. Ao fazer a leitura, o fiscal percebe que a 1ª balança está quebrada e a outra mede uma força de 2 × 10⁵ N. O ponto C é o centro de gravidade do caminhão e está situado a uma distância d₁ = 3,0 m da roda dianteira e d₂ = 6,0 m da roda traseira.

Dado: g = 10 m/s².

Fonte: Disponível em: <https://fisicaevestibular.com.br/novo/mecanica/estatica/estatica-de-um-corpo-extenso-maquinas-simples/> Acesso em: 10 nov. 2019.

A massa do caminhão, em kg, é de:

Na charge, o garoto esperto que se tornou rei usou uma associação de polias. A força exercida na espada pelo garoto, em relação a que Arthur faria sem o uso das polias, é

A velocidade máxima aproximada que um “projétil” alcança em várias modalidades olímpicas está expressa na tabela abaixo


Supondo que todos esses “projéteis” fossem lançados com as velocidades descritas na tabela, desprezando-se a resistência do ar, as alturas (H) alcançadas em cada modalidade estariam na seguinte ordem:

Um veículo de 15000 N está seguro por um cabo leve, massa desprezível, sobre uma rampa muito lisa (sem atrito), como mostra a figura. O cabo forma um ângulo de 27º em relação à superfície da rampa, e a rampa ergue-se 37º acima da horizontal. Pode-se afirmar que a força de tração no cabo necessária para manter o carro em equilíbrio é de:
Considere: sen37° = 0,60; cos37° = 0,80 ; sen27° = 0,45 ; cos27° = 0,90 ; g = 10 m/s².

Você encontra um fragmento de rocha e deseja determinar sua densidade para conhecer sua pureza. O fragmento de rocha pesa 12,60 N no ar. Quando você suspende o fragmento por uma corda leve e totalmente imersa na água (d = 10³ kg/m³), a tensão na corda é igual a 6,30 N. Nestas condições, a densidade da amostra é de:

A figura abaixo apresenta, graficamente, como uma força motriz, que atua sobre um corpo, varia em função do tempo. Considere que a força atua na direção horizontal e sempre no mesmo sentido. O corpo, que tem massa de 420g encontra-se em repouso no instante 0s, sobre uma superfície horizontal e sem atrito. Qual das alternativas abaixo indica a velocidade do corpo após 1,4 segundos?

Duas partículas, A e B, de massa, respectivamente iguais a m_A e m_B, executam um movimento circular uniforme de raio R com velocidades cujos módulos são V_A e V_B durante todo o trajeto:


Sabendo-se que m_A = 2m_B e V_B = 2V_A, qual é relação entre as resultantes centrípetas F_A e F_B dessas duas partículas?

Considere as figuras (a), (b) e (c) e analise as afirmações seguintes:

(I) Na figura (a), quanto mais tempo o atleta demorar a levantar a barra de pesos, maior será o trabalho realizado pelas forças aplicadas a esse objeto.

(II) Na figura (c), quanto mais a pessoa andar, mais ela se cansará. Portanto, a força vertical F , que ela aplica sobre a mala para carregá-la, realizará mais trabalho.

(III) Na figura (b), se a barra foi levantada pelo esportista com velocidade constante, o trabalho realizado pelas forças aplicadas à barra será igual a mgh, onde m é a massa da barra, g a aceleração da gravidade e h a altura levantada.

(IV) Considerando a posição do atleta mostrada na figura(b), e que a partir daí ele comece a se deslocar para frente e para atrás, tentando sustentar a barra de pesos por alguns segundos, sempre na mesma altura mostrada, pode-se afirmar que, durante essa movimentação, as forças com as quais ele sustenta a barra de pesos não realizarão trabalho, independente do cansaço do atleta.

Sendo assim, pode-se afirmar que:

Na subida do elevador panorâmico de um shopping, Maria segura sua sacola de compras. Em certo instante (t₀), de forma distraída, deixa suas compras cair e faz uma análise do acontecido, uma vez que é aluna do 1º período do curso de Física. No mesmo momento, Ana, aluna do último ano do mesmo curso, observa o que aconteceu do lado de fora e também decide analisar a situação. Sabendo que a aceleração do elevador é a e sua velocidade no instante t₀ é v₀. , elas chegaram às seguintes deduções:

(I) Ana – “A sacola subiu primeiramente até certa altura e, depois, desceu até atingir o chão do elevador, tendo este último uma altura maior do que no instante em que deixaram-na cair”.
(II) Ana – “Pensando melhor, a sacola caiu exatamente da mesma forma como foi observada por uma pessoa dentro do elevador”.
(III) Maria – “A aceleração da sacola foi a aceleração da gravidade”.
(IV) Ana – “No instante t₀, a sacola estava subindo com velocidade v₀”.
(V) Ana – “Pensando bem, a sacola ficou flutuando por alguns instantes, antes de cair no chão do elevador”.

Em relação às conclusões das alunas, pode-se dizer que:

O dinamômetro é um dispositivo utilizado para medir forças, em particular o peso de um objeto. Na figura abaixo, é mostrado um objeto preso ao dinamômetro D e parcialmente submerso em um líquido, onde a densidade do objeto (ρ) tem um valor maior do que a do líquido (σ).


Analisando esse sistema, considere as afirmações:

(I) A leitura no dinamômetro será a mesma, independentemente de o objeto estar dentro ou fora do líquido.
(II) A leitura no dinamômetro, quando o objeto estiver totalmente ou parcialmente submerso no líquido, será maior do que o valor registrado fora do líquido.
(III) A leitura no dinamômetro, quando o objeto estiver totalmente ou parcialmente submerso no líquido, será menor do que o valor registrado fora do líquido.
(IV) A leitura no dinamômetro diminuirá se o objeto for cada vez mais afundado, e a mesma não mudará mais a partir do momento em que o objeto estiver totalmente submerso.
(V) A leitura no dinamômetro aumentará se o objeto for cada vez mais afundado, e a mesma não mudará mais a partir do momento em que o objeto estiver totalmente submerso.

Assim, é verdadeiro concluir que:

As posições ocupadas por um bloco preso na extremidade livre de uma mola, oscilando em um eixo horizontal com movimento harmônico simples, variam com o tempo, de acordo com a equação: x = 0,2cos(πt + π), expressa no SI.
Uma análise da equação do movimento permite afirmar:

Um bloco com massa de 500,0g desloca-se sobre um plano horizontal de atrito desprezível. No ponto A, mostrado na figura, o bloco comprime uma mola de constante elástica 140N/m, que se encontra sobre uma superfície rugosa com coeficiente de atrito igual a 0,6.

Considerando-se a aceleração da gravidade com módulo de 10,0m/s² e sabendo-se que a compressão máxima da mola é de 10,0cm, a quantidade de movimento do bloco, no instante que atingiu a mola, em kg.m/s, era igual a

Um oscilador harmônico simples, do tipo massamola, em que não há qualquer perda de energia, é composto por uma objeto de 5 kg conectado a uma mola, cuja constante elástica é igual a 5 N/m. Assinale a opção correta em relação a esse oscilador.

Conta a lenda que Sir Isaac Newton, um dos físicos mais conhecidos da história, teve sua ideia sobre o comportamento de corpos em um campo gravitacional, quando estava cochilando embaixo de uma macieira e foi atingido, na cabeça, por uma maçã. Assinale a opção correta em relação à segunda Lei de Newton F = m.a.

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 .