Questões de Concurso sobre Leis de Newton

As leis de Newton, são observações feitas pelo cientista Isaac Newton que definem os comportamentos estáticos e dinâmicos dos corpos. Um exemplo de uma das leis é a observação da situação onde um ônibus freia bruscamente e seus passageiros se movimentam contrário a desaceleração, segundo a segunda lei de Newton, a lei da inércia onde:

As pesquisas na área de Ensino de Ciências no Brasil, desde a década de 1980, com objetivo de dar subsídios aos professores da área, buscam diferentes estratégias, metodologias e abordagens epistemológicas para a sala de aula; uma delas é explorar as concepções espontâneas e conhecimentos prévios que o estudante traz consigo. Pesquisas que utilizam atividades que mobilizam os conhecimentos prévios do estudante do ensino médio sobre o conteúdo de Mecânica, por exemplo, mostram que parte deles tenta dar explicação para situações que envolvem a relação ente força e movimento com a concepção aristotélica.

Considerando um jogador de basquete que joga uma bola obliquamente, desprezando a resistência do ar, indique a alternativa que apresenta os vetores força (F) e velocidade (v) no sistema, no instante em que a altura não é máxima, para um estudante com visão aristotélica (F_A e v_A) e para um estudante com a visão da mecânica newtoniana (F_N e v_N), respectivamente.

Analise a figura abaixo.

Na figura acima, tem-se um bloco de massa m que encontra-se sobre um plano inclinado sem atrito. Esse bloco está ligado à parte superior do plano por um fio ideal. Sendo assim, assinale a opção que pode representar a variação do módulo das três forças que atuam sobre o bloco em função do ângulo de inclinação θ.

Em seus estudos, Isaac Newton afirmava que “os movimentos de corpos em uma dada região do espaço são os mesmos entre eles se o espaço está em repouso ou se move uniformemente em uma linha reta sem qualquer movimento circular”. Newton estava mencionando que as leis da Física são válidas em qualquer sistema que hoje chamamos de inerciais. Ele está aqui reafirmando:

Em determinado parque, um ser humano segura um balão cheio de um gás que possui densidade 0,5 kg/m³. Considerando que a massa total desse balão de gás é 6 kg, a gravidade é igual a 10 m/s² e o balão encontra-se parado no ar, a força exercida pelo ser humano é: [Dado: Densidade do ar = 1,30 kg/m³.]

Uma força resultante de 8N é aplicada a um corpo de massa desconhecida proporcionando uma aceleração de 2,50 m/s² . Se a esse mesmo corpo fosse aplicada uma força resultante de 12N, a aceleração produzida aumentaria para:

Sobre uma mesa sem atrito, um objeto sofre a ação de duas forças F₁ = 9 N e F₂ = 15 N, que estão dispostas de modo a formar entre si um ângulo de 120o . A intensidade da força resultante, em newtons, será de

Três fios são usados para sustentar um peso P = 40 N em equilíbrio, como na figura abaixo.

Dados:

sen 53° = cos 37° = 0,80

cos 53° = sen 37° = 0,60

A intensidade da tração T₁ é

Uma oscilação deixa de ser um movimento harmônico simples sempre que sofre a ação de uma força externa, seja esta contra ou a favor do movimento, gerando oscilações amortecidas ou forçadas, respectivamente. Quanto à teoria física do movimento oscilatório sob influência de forças externas, assinale a alternativa correta.

A tração no cabo que sustenta um elevador vazio ao subir com aceleração de 2 m/s² equivale a 1,8 . 104 N num local em que a aceleração da gravidade é 10 m/s² . A massa desse elevador equivale a:

A figura abaixo representa duas cordas, 1 e 2, de mesmo comprimento e densidades lineares μ₁ e μ₂ presas, por uma de suas extremidades, em pontos diferentes, a uma parede. Uma barra é presa às outras extremidades das cordas. Essa barra, por sua vez, encontra-se presa a uma corda, de massa e densidade linear desprezíveis, que passa por uma roldana fixa e na qual se encontra pendurado um corpo de massa M.

Sabendo-se que as densidades lineares das duas cordas estão relacionadas por μ₁ = 2μ₂, a razão entre as velocidades dos pulsos transversais que se propagam nas duas cordas é dada por

Duas pessoas puxam um objeto na mesma direção e sentido com forças respectivamente de 100N e 50N. O módulo da força resultante é:

A figura abaixo representa um corpo sólido rígido sofrendo o efeito de duas forças. Considere que as forças são perpendiculares.

A força resultante é aproximadamente:

Para medir o coeficiente de atrito estático entre a superfície de um bloco e uma rampa, faz-se a montagem esquematizada abaixo. Nela temos o bloco em repouso sobre a superfície da rampa que vai levantando lentamente até que o bloco fique prestes a se movimentar (iminência de movimento). Nessas condições, anota-se o ângulo de inclinação, o qual deverá estar relacionado com o coeficiente em questão.

Este ensaio foi feito para três blocos A, B e C de materiais diferentes, cujos ângulos de inclinação foram anotados, conforme a tabela abaixo.

Sendo µ_A, µ_B e µ_C, respectivamente, os coeficientes de atrito estático dos blocos A, B e C em relação à superfície da rampa, podemos afirmar que a relação entre eles é mais bem representada por:

Um oscilador harmônico simples consiste de um corpo de massa $m$ preso a uma mola de constante elástica $K$ oscilando sobre uma superfície sem atrito, ou seja, conservando sua energia mecânica. A Figura mostra o diagrama das energias cinética, potencial e total para um oscilador desse tipo que pulsa com frequência de 10/3 Hz.

Nessas condições, a massa $m$ , em gramas, e a constante elástica da mola $K$ , em N/m, valem, respectivamente:

Dados: Considere o valor de $\pi$ aproximadamente 3.

Um sistema é constituído por uma sequência vertical de N molas ideais interligadas, de mesmo comprimento natural ℓ e constante elástica k, cada qual acoplada a uma partícula de massa m. Sendo o sistema suspenso a partir da mola 1 e estando em equilíbrio estático, pode-se afirmar que o comprimento da

Se uma força de 18N é aplicada em um corpo de 4kg, qual é a aceleração adquirida por esse corpo?

Observe a figura abaixo.

Um trabalhador empurra um carrinho de 20 kg de massa. Nesse carrinho existem duas caixas, conforme a figura acima. Considerando que, nessa tarefa, a aceleração produzida no carrinho foi constante e igual a 1,2 m/s² , pode-se afirmar que a força exercida pelo trabalhador foi de

Um corpo está submetido à ação de duas forças com intensidades 5 N e 4 N, respectivamente, que formam entre si, um ângulo de 60°. O módulo da força resultante que atua sobre o corpo será