Questões de Concurso sobre Leis de Newton

Uma esfera rígida de massa M e raio R é lançada numa pista horizontal, de modo que o seu centro de massa tenha uma velocidade inicial Vo, mas sem velocidade inicial de rotação. A esfera executa inicialmente um movimento de rolamento com deslizamento. Sabendo que o momento de inércia da esfera em relação a um eixo que passa pelo diâmetro dela vale 2M.R²/5, e o coeficiente de atrito cinético entre a esfera e a superfície horizontal é µ, quanto tempo decorre desde o lançamento da esfera até o momento em que ela passa a executar o movimento de rolamento puro?

O sistema a seguir consta de uma barra delgada, articulada no ponto 0, em equilíbrio na horizontal. Os ganchos numerados de 1 a 12 estão equiespaçados em cada lado da barra, e os blocos suspensos possuem o mesmo peso. A intensidade da força $\overrightarrow{F}$ corresponde ao peso de

Um cachorro está em pé sobre o chão de seu canil. Seja “p” a pressão média que suas patas fazem no solo com as quatro patas no chão. Posso afirmar que, quando seu dono aparece e ele fica somente sobre duas patas, a pressão exercida sobre o solo é de:

As leis de Newton, por terem sido a primeira grande síntese da Física e alcançado tamanho sucesso, tornaram-se paradigmas intelectuais.

Seus conceitos e modelos foram amplamente utilizados na proposição de teorias e doutrinas não apenas nas ciências ditas exatas, mas, também, nas ditas humanas e nas econômicas.

Podemos por exemplo reconhecer a apropriação da 3ª lei de Newton (Princípio da Ação e Reação)

Um elevador de carga está se movendo verticalmente. Sobre seu piso horizontal encontram-se um caixote muito pesado e um operário, ambos em repouso em relação ao elevador, como ilustra a figura a seguir.

Em um dado instante, o operário percebe que a foça horizontal que ele precisou exercer sobre o caixote para fazê-lo começar a deslizar sobre o piso é menor (em módulo) do que a força horizontal que ele precisou exercer sobre o caixote para fazê-lo começar a deslizar quando o elevador estava em repouso.

A esse respeito, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) Nesse instante, a aceleração vertical do elevador tem o sentido para baixo.

( ) Não é possível afirmar se, nesse instante, o elevador está subindo ou descendo.

( ) O coeficiente de atrito estático entre o caixote e o piso horizontal do elevador não depende de o elevador estar se movendo verticalmente, acelerado ou retardado.

As afirmativas são, respectivamente,

Um ponto material de massa $m$ move-se em um plano vertical numa circunferência S, de centro O e raio R=1m, cujo ponto ais alto é A. Esse ponto material está na extremidade livre de uma mola que obedece a lei de Hook, tem constante elástica k e seu comprimento natural é de 2 metros. A outra extremidade dessa mola está fixa no ponto A de S. As únicas forças que agem no ponto material são a força peso e a força elástica da mola, e, no instante inicial, ele está em repouso num ponto P de S tal que o ângulo OÂP é 60º. Se a aceleração da gravidade no local é g, a velocidade do ponto material, ao passar pelo ponto de S diametralmente oposto a A, tem módulo

A talha exponencial, segundo o que contam, foi inventada por Arquimedes de Siracusa em, aproximadamente, 300 aC e representa um sistema de polias (roldanas) que tem como objetivo diminuir o esforço quando se deseja levantar corpos massivos ou, como se diz, corpos “pesados”. A figura representa este sistema, no qual consideramos os fios ou cordas utilizadas sendo inextensíveis, nas quais estão os pontos A, B e C.

(Recorte adaptado de http://materiacompleta.blogspot.com.br/2013/09/polias-ou-roldana.html.)

Sabendo que o peso P do bloco vale 1000N e, considerando desprezíveis todo e qualquer atrito, bem como as inércias dos fios e polias, podemos afirmar que as intensidades das trações correspondentes aos pontos A, B e C, são respectivamente:

Um rapaz dirige seu automóvel e, no momento em que faz uma curva fechada em alta velocidade, a porta de seu veículo abre-se, e um objeto que estava em seu interior é lançado para fora. Fisicamente podemos relacionar o acontecido com:

Analise a figura abaixo.

A figura acima representa um recipiente de forma hemisférica, que gira com velocidade angular constante $\omega$ = 100 rad/s em torno de um eixo vertical que passa pelo seu centro de curvatura O. Uma pequena esfera gira no interior do hemisfério, em equilíbrio dinâmico, acompanhando o movimento do hemisfério, sempre no mesmo plano horizontal, de modo a manter constante o valor do ângulo $\theta$ . Admitindo que a força de atrito que atua sobre a esfera seja nula, sabendo que o raio do hemisfério vale 20 cm e supondo que a aceleração da gravidade tem um valor g = 10 m/s², qual é, em função de $\theta$, o módulo da força que o recipiente exerce sobre a esfera e o valor do ângulo $\theta$, respectivamente?

De acordo com a Lei de Newton para o resfriamento, a taxa de variação temporal da temperatura de um corpo resfriando é proporcional à diferença entre a temperatura $T$ do corpo e a temperatura $T_a$ do ambiente, isto é,

$\frac{dT}{dt}=k\left(T_a-T\right),$

onde $k$ é uma constante de proporcionalidade.

Imagine uma situação em que a temperatura de um corpo gasta 20 min para cair de 100ºC para 60ºC, em um ambiente que está à temperatura de 20ºC. . A partir do instante inicial do resfriamento, o tempo gasto para que sua temperatura atinja o valor de 30ºC é:

A frequência angular de um sistema massa-mola, cujo quadrado é igual à razão entre a constante elástica da mola e a massa do corpo a ela ligada, é inversamente proporcional ao tempo necessário para que o sistema realize um ciclo completo de movimento.

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra um homem de 69kg, segurando um pequeno objeto de 1,0kg, em pé na popa de um flutuador de 350kg e 6,0m de comprimento que está em repouso sobre águas tranquilas. A proa do flutuador está a 0,50m de distância do píer. O homem se desloca a partir da popa até a proa do flutuador, para, e em seguida lança horizontalmente o objeto, que atinge o píer no ponto B, indicado na figura acima. Sabendo que o deslocamento vertical do objeto durante seu voo é de 1, 25m, qual a velocidade, em relação ao píer, com que o objeto inicia o voo?

Dado: g = 10 m/s²

Uma caixa de peso P encontra-se apoiada em uma superfície. Sendo N a força de reação normal da superfície sobre a caixa, μ_e e fat_e o coeficiente de atrito estático e a força de atrito estático e μ_d e fat_d o coeficiente de atrito dinâmico e a força de atrito dinâmico, respectivamente, é correto afirmar sempre que

Duas forças $\overrightarrow{F_1}$ e $\overrightarrow{F_2}$ perpendiculares entre si atuam sobre um corpo. Se suas intensidades são $F_1$ = 5 N e $F_2$ = 12 N, a força resultante destas duas tem intensidade,

Um cilindro de óleo está com sua base circular em contato com o solo. O diâmetro da base circular é 1 metro. O peso do cilindro é 200 kg. Considere a gravidade no local de 9,8 m / s². A pressão que o cilindro exerce no solo é:

Um bloco de massa m está preso à extremidade inferior de uma mola ideal de constante elástica k cujo extremo superior está preso a um suporte fixo. Um segundo bloco, também de massa m, está ligado ao primeiro bloco por meio de um fio ideal. Inicialmente, o sistema encontra-se em equilíbrio, como mostra a figura.

Em um dado instante corta-se o fio e o sistema formado pela mola e pelo bloco preso em sua extremidade inferior começam a oscilar verticalmente.

Supondo desprezíveis todos os atritos e sendo g o módulo da aceleração da gravidade, assinale a opção que indica, respectivamente, o período T e a amplitude A das oscilações harmônicas executadas por esse bloco.

Considere um automóvel com tração dianteira movendo-se aceleradamente para a frente. As rodas dianteiras e traseiras sofrem forças de atrito respectivamente para:

A terceira Lei de Newton estabelece que, sempre que um corpo exerce uma força sobre outro corpo, este exerce uma força igual e oposta sobre o primeiro, que é a famosa Lei da ação e reação. Baseado nesta lei e analisando um garoto que está parado em pé sobre uma cadeira, sabemos que a terra aplica-lhe uma força que denominamos “Peso do garoto”, logo a reação dessa força atua sobre:

Em ambientes industriais é comum o uso de pontes rolantes para erguimento e movimentação de cargas. Considere uma ponte rolante cujo peso próprio seja de 20 kN e com um vão de comprimento (L) igual a 26 m (vide figura). O cabo na qual está dependurada uma carga, encontra-se a uma distância de 10 m do trilho 1. A ponte rolante irá erguer uma carga com peso de 10 kN com uma aceleração de 10 m/s².

Nessa condição é CORRETO afirmar que as forças de compressão sobre os trilhos 1 e 2 são, respectivamente, iguais a:

Um ponto material de massa $m$ está em um eixo horizontal Ox preso às extremidades livres de duas molas de constante elástica k. A primeira mola tem a extremidade fixa no ponto de coordenada x=0 do eixo e seu comprimento natural é 6, a segunda mola tem a extremidade fixa no ponto de coordenada x=10 e seu comprimento natural é 7. As únicas forças que agem no ponto material são as exercidas pelas molas, que obedecem a Lei de Hook. Nessas condições, o ponto material fica em equilíbrio ao ser colocado em repouso no ponto de coordenada