Questões Militares Comentadas sobre leis de newton em física

Uma partícula de massa M é lançada obliquamente com sua velocidade inicial fazendo um ângulo de 30º com a direção horizontal, conforme indica figura a seguir.

Ao atingir a altura máxima de sua trajetória parabólica, essa partícula colide inelasticamente com um bloco de massa 5M. Esse bloco, de dimensões desprezíveis, está preso ao teto por um fio ideal, de comprimento 1,2 m, formando um pêndulo balístico. Inicialmente o fio do pêndulo está na vertical. Após a colisão, o pêndulo atinge uma altura máxima, na qual o fio tem uma inclinação de 30º em relação à direção horizontal.

Desprezando a resistência do ar, o módulo da velocidade inicial da partícula, v₀, em m/s, é igual a

Um sistema massa-mola é composto de uma mola ideal de constante elástica k e de um recipiente, de volume interno V e massa desprezível, que é totalmente preenchido com um líquido homogêneo X de densidade constante e desconhecida.

Verifica-se que, ao se colocar esse primeiro sistema para oscilar, seu período de oscilação se iguala ao período de oscilação de um segundo sistema, formado de um pêndulo simples de comprimento L e massa m.

Considere que os dois sistemas oscilam em movimento harmônico simples em um local em que a aceleração gravitacional vale g; e que o recipiente preenchido pelo líquido comporte-se como uma massa pontual.

Nessas condições, a densidade do líquido X pode ser expressa por

O sistema ilustrado na figura abaixo é composto de três blocos, A, B e C, de dimensões desprezíveis e de mesma massa, duas roldanas e dois fios, todos ideais.

Quando o sistema é abandonado, a partir da configuração indicada na figura, o bloco A passa, então, a deslizar sobre o plano horizontal da mesa, enquanto os blocos B e C descem na vertical e a tração estabelecida no fio que liga os blocos A e B vale T_B.

Em determinado instante, o bloco C se apoia sobre uma cadeira, enquanto B continua descendo e puxando A, agora através de uma tração . T'_B

Desprezando quaisquer resistências durante o movimento dos blocos, pode-se afirmar que a razão T'_B /T_B vale

Uma partícula de massa M é lançada obliquamente com sua velocidade inicial fazendo um ângulo de 30º com a direção horizontal, conforme indica figura a seguir.

Ao atingir a altura máxima de sua trajetória parabólica, essa partícula colide inelasticamente com um bloco de massa 5M. Esse bloco, de dimensões desprezíveis, está preso ao teto por um fio ideal, de comprimento 1,2 m, formando um pêndulo balístico. Inicialmente o fio do pêndulo está na vertical. Após a colisão, o pêndulo atinge uma altura máxima, na qual o fio tem uma inclinação de 30º em relação à direção horizontal.

Desprezando a resistência do ar, o módulo da velocidade inicial da partícula, v₀, em m/s, é igual a

Na figura dada, o bloco A está em repouso sob a ação da força horizontal F₁ de módulo igual a 12N, e da força de atrito entre o bloco e a superfície.

Caso uma outra força F₂ = 3N, horizontal e contrária ao sentido de F₁ seja aplicada no bloco, então, a força resultante no mesmo será:

No sistema mostrado na figura a seguir, a polia e o fio são ideais (massas desprezíveis e o fio inextensível) e não deve ser considerado nenhuma forma de atrito. Sabendo-se que os corpos A e B têm massa respectivamente iguais a 4 kg e 2 kg e que o corpo A desce verticalmente a uma aceleração constante de 5 m/s² , qual o valor do ângulo θ, que o plano inclinado forma com a horizontal?

Adote o módulo da aceleração da gravidade igual a 10 m/s² .

Um ponto material está sujeito simultaneamente a ação de duas forças perpendiculares de intensidades F1 e F2, conforme mostrado na figura a seguir. O ângulo θ tem valor igual a 30° e a força tem intensidade igual a 7 N. Portanto, a força resultante tem intensidade, em N, igual a _____.

Centro de Massa (C_M) é definido como o ponto geométrico no qual se pode considerar toda a massa do corpo, ou do sistema físico, em estudo. Na figura a seguir, tem-se três partículas A, B e C contidas em um mesmo plano e de massas, respectivamente, iguais a 1 kg, 2 kg e 2 kg. As coordenadas, em metros, de cada partícula são dadas pelos eixos coordenados x e y, dispostas no gráfico da figura. Portanto, as coordenadas do centro de massa do sistema, na sequência (x_CM, y_CM), será ______ .

Uma mola ideal está presa a parede e apoiada sobre um plano inclinado. Quando um bloco de massa igual a 5 kg é preso a extremidade dessa mola, esta sofre uma distensão de 20 cm, conforme o desenho. Considerando que o módulo da aceleração da gravidade no local vale 10 m/s² e desprezando qualquer tipo de atrito, qual o valor da constante elástica da mola em N/m?

Um avião comercial no procedimento final, ou seja, no momento próximo da aterrissagem, atinge um ângulo chamado de “glade slope”, no qual o avião começa a descer com uma velocidade constante e sob ação, unicamente, de três forças chamadas de: peso ( ), de arrasto ( ) e de sustentação ( ), conforme apresentado na figura a seguir. Das alternativas abaixo, assinale aquela em que está corretamente descrita a relação de condição de equilíbrio dinâmico, em relação ao eixo x.

No gráfico da figura a seguir tem-se a intensidade da força (F), em newtons, em função do tempo (t), em segundos. Nesse gráfico, a força, que é a resultante das forças exercidas sobre o corpo de massa m tem direção constante. Sabendo que no instante t = 0 o corpo está em repouso, determine o valor do impulso da força, em N.s, sobre o corpo, somente, no intervalo de 0 a 4 segundos.

Na figura a seguir, um bloco de massa m = 1 kg, preso a uma mola, por meio de um fio ideal, a comprime em 10 cm. Determine a altura máxima H, em metros, alcançada pelo bloco, após o fio ser cortado. Considere a constante elástica da mola igual a k = 1000 N/m, a trajetória de A até B sem atrito e a aceleração da gravidade g = 10 m/s² .

A figura a seguir representa um bloco em forma de paralelepípedo, em repouso, com arestas iguais a 2 cm, 4 cm e 5 cm. Determine a razão R entre as pressões exercidas pela face de maior área e a de menor área, ambas sobre o solo. Dado: massa do bloco igual a 2 Kg e aceleração da gravidade g = 10 m/s² .

O desenho abaixo apresenta uma barra metálica ABC em formato de L de peso desprezível com dimensões AB = 0,8 m e BC = 0,6 m, articulado em B por meio de um pino sem atrito e posicionada a 45° em relação à linha horizontal.

Na extremidade A é presa uma esfera homogênea de volume igual a 20 L e peso igual a 500 N por meio de um fio ideal tracionado. A esfera está totalmente imersa, sem encostar no fundo de um recipiente com água, conforme o desenho abaixo. O valor do módulo da força que faz 90° com o lado BC e mantém o sistema em equilíbrio estático, como o desenho abaixo é:

Dados: densidade da água: 1000 kg/m³

aceleração da gravidade: 10 m/s²

sen 45°= √2/2 e cos 45°= √2/2

Um bloco homogêneo A de peso 6 N está sobre o bloco homogêneo B de peso 20 N ambos em repouso. O bloco B está na iminência de movimento.

O bloco A está ligado por um fio ideal tracionado ao solo no ponto X, fazendo um ângulo θ com a horizontal enquanto que o bloco B está sendo solicitado por uma força horizontal  conforme o desenho abaixo.

Os coeficientes de atrito estático entre o bloco A e o bloco B é 0,3 e do bloco B e o solo é 0,2.

A intensidade da força horizontal  aplicada ao bloco B nas condições abaixo, capaz de tornar iminente o movimento é:

Dados: cos θ=0,6

             sen θ=0,8

O desenho abaixo mostra um semicírculo associado a uma rampa, em que um objeto puntiforme de massa m, é lançado do ponto X e que inicialmente descreve uma trajetória circular de raio R e centro em O.

    Se o módulo da força resultante quando o objeto passa em Y é √5 mg , sendo a distância de Y até a superfície horizontal igual ao valor do raio R, então a altura máxima (h_max) que ele atinge na rampa é:

DADOS: Despreze as forças dissipativas.

               Considere g a aceleração da gravidade.

Um ponto material oscila em torno da posição de equilíbrio O, em Movimento Harmônico Simples (MHS), conforme o desenho abaixo. A energia mecânica total do sistema é de 0,1 J, a amplitude da oscilação é de 10,0 cm e o módulo da máxima velocidade é de 1 m/s. Os extremos da trajetória desse movimento têm velocidade igual a zero (v=0).

Desprezando as forças dissipativas a frequência da oscilação em Hertz (Hz) é:

Dois blocos A e B, livres da ação de quaisquer forças externas, movem-se separadamente em um plano horizontal cujo piso é perfeitamente liso, sem atrito. (ANTES DA COLISÃO)

O bloco A tem massa m_A = 1 kg e move-se com uma velocidade V_A = 1 m/s, na direção do eixo y, no sentido indicado no desenho.

O bloco B tem massa m_B = 1 kg e move-se com velocidade V_B = 2 m/s fazendo um ângulo de 60° com o eixo y, no sentido indicado no desenho. Após a colisão movimentam-se juntos em outro piso, só que agora rugoso, com coeficiente de atrito cinético µ_c =0,1, conforme o desenho abaixo. (DEPOIS DA COLISÃO)

O conjunto dos blocos A e B, agora unidos, percorreu até parar a distância de:

DADOS: aceleração da gravidade g = 10 m/s²

^{sen 60° = √3/2 e cos 60° = 1/2}

Um pistão de massa desprezível ligado a uma mola ideal relaxada, de constante elástica k = 2000 N/m, fecha um cilindro de área de secção transversal S = 0,01 m² que contém 10 L de determinado gás ideal a uma pressão de 1 atm, a uma temperatura de 27 ºC. Quando o sistema é aquecido a 327 ºC, o pistão, empurrado pelo gás, move-se para cima, comprimindo a mola até uma nova posição de equilíbrio.

Desprezando todos os atritos e considerando 1 atm = 10⁵ Pa, o deslocamento vertical h sofrido pelo pistão até atingir a posição final é de, aproximadamente,

A figura ilustra um sistema de tubos por onde um líquido incompressível, não viscoso e em estado estacionário, flui no sentido de escapar para a atmosfera pela pequena abertura A₂ de área superficial desprezível quando comparada com a área A₁ de 1,0 m² . Há um êmbolo móvel ajustado em A₁ , localizado a 3,30m acima do nível de referência, e que pesa 2000N. A boca de saída, em A₂ , encontra-se a 20 cm acima do nível de referência, e a velocidade com que o líquido sai da boca para o ar é de 8,0 m/s. Considerando a aceleração da gravidade de 10 m/s² , a densidade absoluta do líquido em questão é, em kg/m³ , de