Questões de Concurso sobre Leis de Newton

A figura a seguir mostra uma mesa de força horizontal, onde estão representadas as forças F₁ e F₂, concorrentes. A tabela a seguir mostra o ângulo formado entre as forças, a intensidade de cada uma e o valor da resultante (leitura no dinamômetro).

A leitura errada no dinamômetro está revelada na opção

Um operário, na margem A de um riacho, quer enviar um equipamento de peso 500 N para outro operário na margem B.

Para isso ele utiliza uma corda ideal de comprimento L=3m, em que uma das extremidades está amarrada ao equipamento e a outra a um pórtico rígido.

Na margem A, a corda forma um ângulo 6 com a perpendicular ao ponto de fixação no pórtico.

O equipamento é abandonado do repouso a uma altura de 1,20 m em relação ao ponto mais baixo da sua trajetória. Em seguida, ele entra em movimento e descreve um arco de circunferência, conforme o desenho abaixo e chega à margem B.

Desprezando todas as forças de atrito e considerando o equipamento uma partícula, o módulo da força de tração na corda no ponto mais baixo da trajetória é

Dado: considere a aceleração da gravidade g=10 m/s²

Desenho Ilustrativo Fora de Escala

Uma haste vertical de comprimento L, sem peso, é presa a uma articulação T e dispõe em sua extremidade de uma pequena massa m que, conforme a figura, toca levemente a quina de um bloco de massa M. Após uma pequena perturbação, o sistema movimenta-se para a direita. A massa m perde o contato com M no momento em que a haste perfaz um ângulo de π/6 rad com a horizontal. Desconsiderando atritos, assinale a velocidade final do bloco.

Um veículo de combate tem, como armamento principal, um canhão automático eletromagnético, o qual está municiado com 50 projéteis. Esse veículo se desloca em linha reta, inicialmente, em velocidade constante sobre um plano horizontal. Como o veículo está sem freio e descontrolado, um engenheiro sugeriu executar disparos a fim de reduzir a velocidade do veículo. Após realizar 10 disparos na mesma direção e no mesmo sentido da velocidade inicial do veículo, este passou a se deslocar com metade da velocidade inicial. Diante do exposto, a massa do veículo, em kg, é:

Dados:

• velocidade inicial do veículo: 20 m/s;

• velocidade do projétil ao sair do canhão: 800 m/s; e

• massa do projétil: 2 kg.

Observação:

• não há atrito entre o plano horizontal e o veículo.

A aceleração adquirida por um corpo de massa de 4 kg, sabendo que sobre ele atua uma força resultante de intensidade de 16 N, é igual a:

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.

Para puxar um carrinho de 60 kg num piso sem atrito, um operário aplica uma força constante de 300 N, formando um ângulo de 60° com a horizontal. Se o carrinho se desloca 5 m em linha reta, os trabalhos executados sobre o caixote pelo operário, pelo peso do caixote e pela força normal exercida pelo piso sobre o caixote, valem, respectivamente,

A força mínima necessária a ser aplicada sobre a área menor de valor 5,5 x 10^–4 m² , para que um corpo de peso 4.000 N, colocado sobre a área maior de um elevador hidráulico que possui 0,55 m² de área seja elevado, é de:

Um garoto chuta uma bola de futebol de 400g exercendo sobre ela uma força de 20N. Determine quanto tempo, em segundos, essa força deve atuar sobre a bola para que ela saia do repouso e atinja uma velocidade de 10 m/s.

Um marinheiro utiliza um sistema de roldanas com o objetivo de erguer um corpo de 200kg de massa, conforme figura abaixo.

Considerando a gravidade local igual a 10m/s² , pode-se afirmar que a força exercida pelo marinheiro no cumprimento dessa tarefa foi de

Três molas idênticas, de massas desprezíveis e comprimentos naturais $\ell$, são dispostas verticalmente entre o solo e o teto a 3$\ell$ de altura. Conforme a figura, entre tais molas são fixadas duas massas pontuais iguais. Na situação inicial de equilíbrio, retira-se a mola inferior (ligada ao solo) resultando no deslocamento da massa superior de uma distância d₁ para baixo, e da inferior, de uma distância d₂ também para baixo, alcançando-se nova posição de equilíbrio. Assinale a razão d₂/d₁.

Analise a figura abaixo.

A figura acima exibe um bloco de 12 kg que se encontra na horizontal sobre uma plataforma de 3,0 kg. O bloco está preso a uma corda de massa desprezível que passa por uma roldana de massa e atrito desprezíveis fixada na própria plataforma. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre as superfícies de contato (bloco e plataforma) são, respectivamente, 0,3 e 0,2. A plataforma, por sua vez, encontra-se inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito. Considere que em um dado instante uma força horizontal $\bar{F}$ passa a atuar sobre a extremidade livre da corda, conforme indicado na figura. Para que não haja escorregamento entre o bloco e plataforma, o maior valor do módulo da força $\bar{F}$ aplicada, em newtons, é

Dado: g=10 m/s²

Graças aos avanços da tecnologia, que proporcionaram a automatização dos dispositivos e a utilização de equipamentos cada vez mais leves e mais seguros, saltar de paraquedas tornou-se uma atividade acessível a todos e, atualmente, lidera o ranking dos esportes radicais mais procurados e com o maior índice de satisfação. Um paraquedista juntamente com seu paraquedas tem massa total de 144 kg. A força de resistência do ar tem intensidade R = kv² , sendo k = 40 Ns² /m². Considerando g = 10 m/s², a velocidade limite de queda será:

O gráfico a seguir relaciona a intensidade da força (F) e a posição (x) durante o deslocamento de um móvel com massa igual a 10 kg da posição x = 0 m até o repouso em x = 6 m.

O módulo da velocidade do móvel na posição x = 0, em m/s, é igual a

Uma barra de 6 m de comprimento e de massa desprezível é montada sobre um ponto de apoio (O), conforme pode ser visto na figura. Um recipiente cúbico de paredes finas e de massa desprezível com 20 cm de aresta é completamente cheio de água e, em seguida, é colocado preso a um fio na outra extremidade.

A intensidade da força $\overrightarrow{F}$ , em N, aplicada na extremidade da barra para manter em equilíbrio todo o conjunto (barra, recipiente cúbico e ponto de apoio) é

Adote:

1) o módulo da aceleração da gravidade no local igual a 10 m/s²;

2) densidade da água igual a 1,0 g/cm³; e

3) o fio, que prende o recipiente cúbico, ideal e de massa desprezível.

Um trem de 200 toneladas consegue acelerar a 2 m/s². Qual a força, em newtons, exercida pelas rodas em contato com o trilho para causar tal aceleração?

Observe a figura abaixo, que representa a roda dianteira da bicicleta de um ciclista.

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Fonte: FUNCERN, 2017.

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Para subir o degrau da rampa, o ciclista encosta a roda dianteira na quina do degrau e aplica uma força ao pedal para que a bicicleta avance. Um estudante de física resolve, então, calcular a força aplicada à roda dianteira para que a bicicleta avance sobre o degrau, considerando as seguintes variáveis: ℎ como sendo a altura do degrau; $\overrightarrow{P}$ como a força aplicada à roda dianteira devido aos pesos do ciclista e da bicicleta; r como o raio da roda; e $\overrightarrow{F}$ como a força mínima aplicada para superação do degrau.

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A relação correta a ser encontrada por esse estudante é

É a força que produz o mesmo efeito que todas as outras aplicadas a um corpo: