Questões Militares Sobre leis de newton em física

Em acidentes de automóveis, inúmeras lesões graves e mortes são evitadas devido ao uso, por parte de condutores e passageiros, do cinto de segurança. A atuação do cinto de segurança está relacionada com a primeira lei de Newton, segundo a qual 

Em competições olímpicas, o salto ornamental do trampolim na piscina é um esporte bem difundido e valorizado. Uma atleta, de 1,60 m de altura, que ao pular da altura de 10 m, com as pernas recolhidas, efetua 3,5 rotações até mergulhar na água. O raio de seu corpo recolhido é de 0,60 m, em média. A aceleração da gravidade local é considerada com o valor 10 m/s² , e a componente vertical da velocidade inicial no salto é nula.
Se a atleta girasse com o corpo estendido durante o salto, mantidas as outras condições, a frequência de giro de seu corpo seria, em Hz, mais próxima de

A figura ilustra um tubo reto de áreas circulares A₁ e A₂ ,tal que A₁ é o triplo de A₂ , por onde escoa certo líquido de densidade e temperatura constantes. Entre a superfície livre do líquido e a base de redução da área há um desnível h = 2,5 m. A aceleração da gravidade local é admitida com o valor 10 m/s².

(Arquivo pessoal: figura usada com autorização.) A velocidade de escoamento do líquido ao longo da parte mais fina do tubo é, em m/s,

Um corpo esférico, maciço, feito de material de densidade absoluta d, é abandonado do repouso, a uma altura H₁ da superfície livre de um líquido, de densidade absoluta dL, viscosidade desprezível, contido em um recipiente, como indica a figura.

O movimento de queda do corpo antes de atingir o líquido se dá em queda livre com aceleração da gravidade g. As condições para que o corpo atinja a profundidade H₂ com velocidade nula são: 

Um disco metálico circular, rígido e de massa desprezível, deve servir de apoio para três luminárias de massas diferentes, localizadas em pontos estratégicos de uma sala, de acordo com o projeto do sistema de iluminação desejado. As massas, em gramas, e as respectivas posições, em metros, de um plano cartesiano, com origem em um canto da sala, são: m₁ = 400 e (1,0 ; 2,5); m₂ = 1000 e (4,5 ; 6,0) ; m₃ = 600 e (6,0 ; 1,5). As coordenadas do ponto pelo qual o conjunto deve ser erguido para se manter em equilíbrio horizontal e a intensidade da força de tração, em kgf, de um fio vertical a sustentar o conjunto, são, respectivamente:

Três blocos conectados (m₁, m₂ e m₃) através de cordas são puxados para a direita em uma mesa horizontal sem atrito por uma força de módulo T₃ = 12 N, conforme a figura abaixo. Assim, determine o módulo da tração T₂, considerando que m₁ = 5 kg, m₂ = 10 kg, m₃ = 15 kg, sabendo que as cordas possuem massas desprezíveis, e assinale a opção correta. 

Um bloco de massa 1 kg está colocado sobre uma balança e também dependurado verticalmente por uma mola ideal cuja constante elástica é de 100 N/m. A mola está alongada 3 cm em relação à sua posição de equilíbrio e o bloco apoiado sobre a balança. Nessas condições, qual a indicação da balança, em newtons?
Observação: utilize a intensidade da aceleração da gravidade no local como g = 10 m/s²

Na figura a seguir apresenta-se uma caixa de madeira de massa igual a 6,0 kg que está sobre um assoalho de madeira e é puxada por uma força externa paralela ao solo através de uma mola, até que entre em movimento e, em seguida mantenha-se em velocidade constante. A diferença entre o alongamento máximo da mola e o alongamento necessário para manter o movimento descrito é de _____ cm.

Assinale a alternativa que preenche corretamente a frase acima.

Dados:
I- Coeficiente de atrito estático entre a caixa e o assoalho, μe = 0,62
II- Coeficiente de atrito cinético entre a caixa e o assoalho, μc = 0,48
III- Constante elástica da mola, k = 100 N/m
IV- Módulo da aceleração da gravidade, g = 10 m/s²

Uma das motocicletas mais rápidas do mundo tem massa de 182 kg e um motor capaz de imprimir ao veículo uma aceleração de 9,6 m/s² .

Considerando que essa aceleração foi medida quando a motocicleta se movia em um piso plano e horizontal e era conduzida por um motociclista de massa 68 kg, a intensidade média da força resultante que atuou sobre o conjunto motocicleta e motociclista durante essa aceleração foi

Em uma oficina mecânica um jovem aprendiz recebe uma placa metálica com as seguintes instruções: “essa placa retangular tem lados com 0,2 . 10³ cm e 0,4 . 10³ mm, por favor, determine o valor da força, em dyn (dina), para que a placa seja submetida a uma pressão de 3 kPa”. Dentre as alternativas a seguir assinale aquela que apresenta o valor da força, em dyn, que resolve o problema do aprendiz.
Adote: 1 N = 10⁵ dyn. 

Um equipamento muito interessante e divertido permite que os visitantes de um parque temático flutuem no ar. Para isso um enorme e potente ventilador é colocado abaixo da pessoa. Para permanecer em repouso a determinada altura do ventilador, um visitante com massa igual a 80 kg deve estar sujeito a uma força que apresente a (o) _________________.
Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que preenche corretamente a lacuna anterior .
Despreze qualquer forma de atrito e admita a intensidade da aceleração da gravidade local igual a 10 m/s² .  

A figura a seguir representa um trabalhador (T) de massa igual a “m” dentro de um elevador (E) de massa igual a “M”. Esse trabalhador mantém o sistema trabalhador-elevador-polia-cabos (TEPC) em repouso ao segurar o cabo C₂ que passa pela polia (P), essa última presa ao teto pelo cabo C₁. Considerando: 1 - o módulo da aceleração da gravidade igual a “g”; 2 - os cabos e a polia ideais; 3 - não há momentos produzidos nesse sistema. 
Entre as alternativas, assinale aquela que indica corretamente a expressão do módulo da força (F) que o trabalhador deve aplicar no cabo para manter o sistema TEPC em repouso. 

Um casal de patinadores faz uma apresentação de patinação artística no gelo, quando, em dado momento, estando os dois em repouso, o homem, de 72 kg, empurra sua companheira, de 48 kg, na horizontal e ela passa a se mover a uma velocidade de 18 km/h.

Considerando apenas as forças de interação entre o casal, qual é o impulso aplicado ao rapaz, em N.s, na interação entre eles? 

Mariana mora em uma cidade no interior de Minas Gerais e, em suas férias, resolveu visitar os Lençóis Maranhenses, famoso por suas dunas. 

Disponível em: https://viajento.com/2017/12/15/lencoismaranhenses-como-se-formam-as-dunas-e-as-lagoas. Acesso em: 14 ago. 2021.

Devido aos altos preços dos passeios, ela resolveu utilizar seu próprio veículo para passear nas dunas. Porém, diferentemente do que acontece com os veículos próprios para esse passeio, o carro atolou nas areias, sendo necessário acionar um reboque.

Por que o carro de Mariana, diferentemente dos demais transportes da região, atolou na areia?

O sistema desenhado a seguir está em equilíbrio estático. As cordas e a mola são ideais, a massa do corpo B vale 0,20 kg, a massa do corpo A vale M, o coeficiente de atrito estático entre o corpo A e a superfície horizontal é de 0,40 e as cordas CD e DE formam, entre si, um ângulo de 90°. A mola forma um ângulo α com a superfície vertical da parede conforme indicado no desenho abaixo. Sabendo que o sistema está na iminência de entrar em movimento e desprezando a resistência do ar, podemos afirmar que a tangente de α é igual a:

Um sistema A, em equilíbrio estático, está preso ao teto na vertical. Ele é constituído por três molas idênticas e ideais, cada uma com constante elástica respectivamente igual a K, e por duas massas m e M respectivamente. Em seguida, as três molas são trocadas por outras, cada uma com constante elástica respectivamente igual a 2K, e esse novo sistema B é posto em equilíbrio estático, preso ao teto na vertical, e com as massas m e M. Os sistemas estão representados no desenho abaixo. Podemos afirmar que o módulo da variação da energia mecânica da massa M do sistema A para o B, devido à troca das molas é de:

Dados: considere o módulo da aceleração da gravidade igual a g e despreze a força de resistência do ar.

Um bloco de dimensões desprezíveis está apoiado na superfície interna de um funil que gira em torno de um eixo vertical com velocidade angular constante ω. A parede do funil faz um ângulo θ com a direção horizontal e a distância do bloco ao eixo do funil é 4,2 m.


Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície do funil é 0,25, que senθ = 0,6, cosθ = 0,8 e adotando g = 10 m/s² , o mínimo valor de ω para que o bloco não escorregue em relação à superfície do funil é, aproximadamente,

Um bloco de massa m deve ser levado para o alto de um plano inclinado de um ângulo θ com a horizontal, onde será deixado pendurado. Para isso, ele é colocado sobre outro corpo de massa M que o transportará para o alto. A figura 1 mostra o conjunto sendo empurrado para cima por uma força e subindo com velocidade constante. A figura 2 mostra o corpo de massa M descendo sozinho, também com velocidade constante, sustentado por uma força depois que o corpo de massa m foi deixado no alto.


Desprezando a resistência do ar e o atrito entre o corpo de massa M e o plano inclinado, o valor da razão F₁/F₂ é

Uma tira elástica possui comprimento natural de 10 cm e constante elástica de 200 N/m. Essa tira é esticada e presa pelas extremidades aos pontos fixos A e B, distantes 20 cm entre si. Uma pequena esfera com 10 g de massa e dimensões desprezíveis é colocada no ponto médio da tira, que é puxada por 5 cm na direção transversal à do segmento A figura abaixo ilustra cada etapa da situação descrita.

Ao ser solta, a esfera é arremessada exatamente na vertical pela tira, e o contato entre ambas é perdido assim que a última atinge novamente seu formato horizontal. Que distância vertical, medida em metros, a esfera percorre desde o ponto mais baixo até o ponto mais alto? Despreze o atrito com o ar e considere g=10m/s².

Um barco com 1000 kg de massa se desloca na água com velocidade constante de 10 m/s. Ao desligar os motores, esse barco fica sujeito apenas (na direção horizontal) à força de arrasto exercida pela água, proporcional à velocidade e dada por , com v em metros por segundo e em Newtons. Quanto vale, em Joules, o trabalho exercido pela força de arrasto desde o momento do desligamento do motor até que o módulo da velocidade do barco seja de 2 m/s?