Questões de Concurso sobre Leis de Newton

Em uma gangorra, o professor decidiu demonstrar um dos princípios do movimento newtoniano, que é a inércia. Após a brincadeira, o professor pediu para que quatro grupos de estudantes apresentassem suas próprias definições e impressões sobre essa força. Julgue como verdadeiro (V) ou falso (F) as quatro impressões dadas pelos grupos de estudantes:

• Grupo 1: “A inércia é uma força que mantém objetos estacionários em repouso e objetos em movimento em deslocamento a uma velocidade constante”.

• Grupo 2: “Todos os objetos com massa possuem inércia”.

• Grupo 3: “A inércia é a tendência de um objeto de resistir a uma mudança em qualquer estado de movimento que esteja atualmente”.

• Grupo 4: “Objetos que se movem rapidamente têm mais inércia do que objetos que se movem lentamente”.

As afirmativas são, respectivamente:

“As leis de Newton foram publicadas pela primeira vez em 1687 por Isaac Newton (1643-1727)”. Analise as alternativas abaixo e indique a que está CORRETA quanto a esse contexto.

Para realizar uma limpeza na indústria, a operária precisou empurrar dois equipamentos que estavam encostados, conforme apresentado na imagem a seguir:

Ambos os equipamentos estavam apoiados sobre uma superfície horizontal, na qual o atrito pode ser desprezado. Para mudar os equipamentos de lugar, a operária aplicou uma força horizontal com 50 N de intensidade. Sobre o exposto, é correto afirmar que:

De acordo com a 3ª Lei de Newton, para cada ação existe uma reação de mesma direção, intensidade e sentido.

De acordo com o princípio da inércia, se um carro bater em um muro, existe uma força externa sendo aplicada ao carro. Dessa forma, o carro tende a manter-se em movimento, podendo o passageiro que está dentro dele ser arremessado para fora.

Um bloco de madeira de 10 kg é colocado sobre uma superfície horizontal e está sujeito a uma força de atrito de 20 N. Se a força de atrito é a única resistência ao movimento, e a força aplicada para mover o bloco é de 50 N, qual será a aceleração do bloco?

A figura a seguir mostra dois blocos A, de 2 kg, e B, de 3 kg, presos um ao outro por um fio ideal; os blocos sobem verticalmente acelerados por uma força vertical $\underset{F}{\to }$ de módulo igual a 60 N.

Considere g = 10 m/s² . O módulo das forças que os blocos estão exercendo um sobre o outro é de

A segunda lei de Newton, também conhecida como Princípio Fundamental da Dinâmica, relaciona a força aplicada a um corpo com sua aceleração. Qual é a fórmula que expressa essa relação?

Como a velocidade do carro é constante no trecho BC, então a força resultante sobre ele será não nula, de modo que ele não estará em equilíbrio mecânico.

O objetivo de uma prática experimental sobre as aplicações das leis de Newton consistia em determinar o coeficiente de atrito cinético entre um bloco A e uma rampa, cuja inclinação era de 45º, como mostra a figura abaixo. Através de um fio inextensível e com massa desprezível, o bloco A era ligado a um bloco B que possuía metade da sua massa.

𝐷𝑎𝑑𝑜𝑠: 𝑠𝑒𝑛 (45°) = cos(45°) = $\frac{\sqrt{2}}{2}$

Nessas condições, para que o bloco B suba com velocidade constante, o valor do coeficiente de atrito entre o bloco A e a rampa deve ser igual a

As Leis de Newton são fórmulas físicas que ajudam a entender o movimento dos corpos, chamado de cinética. As três Leis de Newton determinam os fundamentos da mecânica clássica.

As conclusões de Isaac Newton (1643-1727) partiram do famoso experimento com a maçã que caiu sobre a sua cabeça, enquanto descansava sob uma macieira. Então, o matemático questionou-se o que faz as coisas caírem, constatando, assim, a existência da gravidade.

A partir de então, Newton foi aos números para definir fórmulas que ajudassem a entender como se movimentam os corpos, criando importantes leis físicas, que foram compiladas no livro “Princípios Matemáticos da Filosofia Natural”.

A segunda Lei de Newton determina que, quando se aplica duas forças iguais em corpos de massas diferentes, a aceleração de cada um dos corpos será diferente, pois a força é sempre diretamente proporcional à aceleração do corpo. Nas palavras do próprio Newton: “A mudança de movimento é proporcional à força motora imprimida e é produzida na direção de linha reta na qual aquela força é aplicada”. Tal pensamento é expressado pela fórmula:

$F$ =$m$ . $a$

onde $F$ designa o resultado das forças que estão agindo sobre o corpo em movimento, m a massa do corpo em kg e a aceleração adquirida pelo corpo dada em m/s${}^2$ .

(Disponível em https://www.gestaoeducacional.com.br/as-leis-de-newton/)

Suponha que uma carga explosiva impulsiona uma bala de força 1N com uma aceleração de 1000 m/s${}^2$. Logo, utilizando a segunda lei de Newton, podemos afirmar que a massa da bala, em gramas, é

Coloque F (falso) ou V (verdadeiro) nas afirmativas abaixo, sobre a mecânica Newtoniana, assinalando a seguir a opção correta.

( ) Pela Primeira Lei de Newton, se nenhuma força resultante atua sobre um corpo, a velocidade pode mudar, ou seja, o corpo pode sofrer uma aceleração.

( ) Pela Segunda Lei de Newton, a força resultante que age sobre um corpo é igual ao produto da massa do corpo pela aceleração.

( ) Pela Terceira Lei de Newton, quando dois corpos interagem, as forças que cada corpo exerce sobre o outro são iguais em módulo e têm mesmo sentido.

( ) O peso P de um corpo é igual ao módulo da força gravitacional que age sobre o corpo.

Analise as assertivas e assinale a alternativa que aponta a(s) correta(s).

I. A inércia de um objeto é uma medida de sua resistência à mudança no estado de movimento. Quanto maior a massa de um objeto, maior é sua inércia.

II. A massa de um objeto é uma medida de sua quantidade de matéria e não muda, independentemente de onde o objeto está localizado no universo.

III. O peso de um objeto é uma força que resulta da ação da gravidade sobre a massa do objeto. O peso de um objeto pode variar dependendo de onde ele está no universo.

IV. Se duas forças de mesma magnitude, mas direções opostas, atuam sobre um objeto, resultando em uma força líquida de zero, o objeto continuará em seu estado de movimento atual, de acordo com a Primeira Lei de Newton.

As Leis de Newton descrevem a dinâmica do movimento dos corpos com base em conceitos físicos, como inércia, força, aceleração e pares de ação e reação.

Sobre o tema, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

( ) Usando a Primeira Lei de Newton e o conceito de Referenciais Inerciais, podemos definir uma força como uma influência externa, ou ação, sobre um corpo que provoca uma variação de velocidade do corpo.

( ) Os corpos resistem a serem acelerados. Essa propriedade intrínseca da matéria é chamada de massa do corpo. É uma medida da inércia do corpo. A unidade SI de massa é o grama (g).

( ) Um astronauta está à deriva no espaço, afastado da sua nave. O astronauta aciona uma unidade de propulsão que fornece uma força constante por 3,0 segundos. Após 3,0 s o astronauta se moveu 2,25m. Considerando que sua massa é 68 kg, o valor da força atuante é de 3,4Nî.

As afirmativas são, respectivamente.

Sobre a Lei da Inércia, analise a imagem que ilustra o momento em que o cavalo sai correndo e o homem, na montaria, sai da sela:

(Alvarenga, B. e Máximo, A. Física, ensino médio. 1ª edição. 2006.)

“De acordo com a imagem, podemos afirmar que um corpo em ____________, por inércia, tende a _____________.”

Assinale a alternativa que completa correta e sequencialmente a afirmativa anterior.

Qual o tipo de força de grandeza vetorial transmitida através da corda (ou um fio, cabo ou outro objeto do mesmo tipo) a um corpo, quando ela está presa a este corpo? Trata-se de uma força que puxa ou arrasta um objeto, atuando na direção do seu movimento.

Um professor, ao ver dois alunos brincando de carrinho no corredor da escola, decide usar esta situação para que possa introduzir na aula de ciências um pouquinho de física. Para tanto, ele resolveu estudar um pouco para que pudesse preparar uma aula bem informativa. Ele se deparou com seguinte exercício:

Um carro de massa 1.000 kg está, inicialmente, em repouso e alcança uma velocidade de 10 m/s em 5 segundos com aceleração constante.

Assinale a alternativa CORRETA sobre a força resultante aplicada ao carro que o professor encontrou ao resolver esse exercício?

Uma linha de pipa de 3 m de comprimento é presa por suas extremidades em dois pontos de fixação (P₁ e P₂), que se encontram numa altura de 5 m. Sabe-se que a distância entre P₁ e P₂ é de 2 m. Um objeto de massa m é fixado nessa linha, por meio de um barbante amarrado, esticando essa linha até sua posição de equilíbrio de forma que, nessa posição, a amarração se encontre 2 m distante de P₁ e 1 m distante de P₂. Nessa configuração, o cabo exercerá forças de módulos F₁ em P₁ e F₂ em P₂. A razão F₁/F₂ é: (despreze as massas da linha e do barbante).

Ao decolar de um aeroporto, um avião de massa 5,0 × 10⁴ kg partiu do repouso e acelerou pela pista por 30 s até atingir a velocidade necessária para deixar o solo, que era de 60 m/s. A intensidade média da força resultante que atuou sobre esse avião durante essa decolagem foi de

Analise as afirmativas a seguir.

I. No momento da largada de uma corrida, o atleta empurra para trás um bloco que serve de apoio, exercendo uma força ao empurrá-lo, como também o bloco exerce uma força, empurrando o atleta para a frente.

II. Um motorista dentro de seu carro em movimento freia bruscamente, fazendo com que o seu corpo seja arremessado para frente, pois seu corpo tende a manter o movimento, em linha reta, na velocidade com que vinha se deslocando até então.

Os exemplos I e II, respectivamente, tratam-se de quais Leis de Newton?