Questões de Concurso sobre Leis de Newton

Em um sistema massa-mola, a massa tem seu vetor posição descrito por R=5∙sen(2$\pi$t+$\pi$/2)i, onde i é o vetor unitário na direção x. Essa massa tem velocidade dada por

Considere uma partícula que se desloca na atmosfera com velocidade V sob a ação do atrito proporcional ao módulo da velocidade. O vetor unitário que aponta na direção e sentido da força de atrito pode ser corretamente escrito como

Em um sistema de referência xyz, uma massa puntiforme tem energia potencial dada por U(x, y, x)=1x+1y+1z. A força atuante nessa partícula é

Uma força horizontal de 50N empurra um bloco e 2,0kg contra uma parede vertical. O coeficiente de atrito estático, entre a parede e o bloco é 0,8, e o coeficiente de atrito cinético é 0,4. Considere que g=10m/s² e que o bloco está inicialmente em repouso. A força resultante que atua no bloco é

Um corpo de massa 500g, partindo do repouso, atinge a velocidade de 72 km/h, após percorrer 200m sobre uma pista retilínea. Desprezando-se as forças dissipativas, assinale a alternativa que indica o módulo da força aplicada ao corpo para ocorrer essa variação em sua velocidade.

A figura que se segue mostra uma plataforma, cuja massa é de 100kg, com um ângulo de inclinação de 30° em relação à horizontal, sobre a qual um bloco de 5 kg de massa desliza sem atrito. Também não há atrito entre a plataforma e o chão, de modo que podería haver movimento relativo entre o sistema e o solo. Entretanto, a platafonna é mantida em repouso em relação ao chão por meio de uma corda horizontal que a prende ao ponto A de uma parede fixa. A tração na referida corda possui módulo de:

Um homem de peso P está dentro de um elevador, em cima de uma balança. A aceleração da gravidade é g e o elevador acelera verticalmente para cima com uma aceleração $a$. O peso aparente mostrado na balança será

Observando um fenômeno físico, Tamires, uma pesquisadora da NASA, verificou que determinada grandeza era diretamente proporcional ao produto de uma força por uma velocidade e inversamente proporcional ao produto do quadrado de um peso pelo cubo de uma aceleração. Sabendo-se que a constante de proporcionalidade é adimensional, a expressão dimensional da referida grandeza é:

Em um teste de aceleração, um determinado automóvel, cuja massa total é igual a 1000kg, teve sua velocidade alterada de 0 a 108km/h, em 10 segundos, Nessa situação, pode-se afirmar que a força resultante que atuou sobre o carro e o trabalho realizado por ela valem, respectivamente:

Uma prancha de massa M está inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal. Na extremidade A dessa prancha, encontra-se, também em repouso, um automóvel de massa m, assimilável a um ponto material.

A partir de certo instante, o automóvel passa a realizar um movimento em relação à superfície horizontal, indo da extremidade A à extremidade B e, em marcha a ré, da extremidade B à extremidade A. Considere L o comprimento da prancha, µ o coeficiente de atrito estático entre os pneus e a prancha e g a intensidade do campo gravitacional. Despreze o atrito entre a prancha e a superfície em que se apoia. Nessas condições, o valor mínimo x do comprimento da prancha, a fim de que o carro NÃO caia na superfície horizontal , é:

No diagrama abaixo temos o desenho em escala de um automóvel. As linhas cinzas indicam a posição das molas dianteiras e traseiras bem como do centro de massa do automóvel (posicionado na intersecção entre as duas faixas cinzas correspondentes). Em virtude do motor ser um dos componentes de maior massa em carros de tração dianteira o centro de massa em geral fica mais próximo da frente (onde ele é disposto) do que da traseira.

Figura: Representação adaptada a partir de desenho em escala de automóvel Renault Caravele 1962. http://renaultcaravelle.com/.

Admita que as molas tanto traseiras quanto dianteiras tenham mesmo comprimento e que o carro é regulado para estar no nível (prumo) com a mesma compressão sobre todas elas. Sobre as constantes elástica das molas dianteiras, k_D, e traseiras, k_T, assinale a alternativa correta.

Uma esfera maciça de densidade d₁ e massa m se encontra dentro de um recipiente que contém um líquido de densidade d₂, de modo que d₂ =4.d₁. A esfera está presa no fundo deste recipiente por um fio. A distância da esfera até a superfície do líquido é H. Considere que o diâmetro da esfera é muito menor que H. Se o fio for cortado, desconsiderando as forças de viscosidade entre o líquido e a esfera e que aceleração da gravidade é g, podemos afirmar que o tempo gasto para que a esfera chegue até a superfície do líquido é dado pela expressão:

Durante uma conversa com seus alunos sobre dieta, metabolismo e gasto calórico, uma professora de Biologia escuta o seguinte comentário:

“Professora, não adianta tentar emagrecer, pois, mesmo sem ingerir qualquer alimento e fazer exercício físico, eu continuo engordando!”

Compreendendo o “ingerir alimento” como único recebimento de energia, pode-se concluir que tal afirmação contraria qual das leis a seguir?

O elevador mostrado na Figura abaixo é utilizado para ajudar operários a transportar sacos de cimento do alto de uma plataforma para o chão.

O sistema é abandonado, a partir do repouso, da posição mostrada na Figura, e a cabine desce em trajetória vertical.

Se os atritos são desprezíveis e os cabos ideais, os valores aproximados da tração na corda e aceleração da cabine, durante a descida, são, respectivamente, em N e m$\cdot$s^-2,

O dia 13 de outubro de 2010 marcou o fim do drama dos 33 mineiros presos em uma mina de cobre no norte do Chile, onde estavam soterrados a uma profundidade de 700 metros desde o dia 05 de agosto. O resgate com sucesso de todos os operários em segurança durou pouco mais de 22 horas. A saída do primeiro mineiro, Florencio Ávalos, aconteceu às 0h11min. Daí para a frente, em uma operação sem precedentes na história da mineração mundial, uma cápsula especial foi utilizada para o transporte vertical de cada um dos enclausurados na mina de 700 metros de profundidade. Considere um resgate semelhante ao feito naquele país, porém a 60 metros de profundidade, tendo a cápsula e cada resgatado um peso total de 5 . 10⁴ N. O cabo que sustenta a cápsula não pode suportar uma força que exceda 7,5 . 10⁴ N. Adote para o local do resgate g = 10 m/s². A aceleração durante a subida foi de:

Uma mola de massa desprezível está presa por uma das extremidades a um suporte vertical, de modo que pode sofrer elongações proporcionais aos pesos aplicados em uma extremidade livre, conforme a Tabela 1, abaixo. Considerando-se a aceleração da gravidade g = 10 m/s², calcule a constante da mola, em N/m.

Uma força constante de 14 N atua sobre um carrinho de massa m = 2 kg que inicialmente encontra-se em repouso. Supondo que o atrito entre os pneus do carrinho e a superfície sobre a qual ele se desloca é desprezível, calcular o tempo necessário para ele atingir a velocidade de 28 m/s.