Leis de Newton (Parte 1) Avançado
Questão 01 - (UNEB)
Quando se estudam, as leis de Newton, na Física, a teoria de Darwin, na Biologia, ou a equação de Clapeyron, na Química, parece que apenas eles estudaram e desenvolveram essas ideias. [...] Tal prática apenas reforça a ideologia de que a História é feita por heróis e, mais do que isso, que a ciência só pode ser desenvolvida por personagens, com longas barbas, descabelados, alienados da realidade e do convívio social. (SALIBA, 2010, p. 38) Em 1687, Isaac Newton publicou seu trabalho, alicerçado nos estudos de Kepler, Galileu e Descart, no célebre tratado Philosophiae Naturalis Principia Mathematica — Princípios matemáticos de filosofia natural —, assombrando o mundo do conhecimento. A coleção consistia de três volumes. No volume III, Newton revela seu gênio de maneira mais extraordinária. Nele apresenta a descrição quantitativa exata dos movimentos dos corpos celestes, com base nas três leis do movimento. (BRENNAN, 1998, p. 46) Sobre o movimento dos corpos celestes e as três leis do movimento de Newton, é correto afirmar: 01. No universo newtoniano, todo todo objeto é caracterizado por seu peso, o qual indica a tendência de um objeto a resistir a qualquer mudança em seu estado de movimento. 02. As várias forças que produzem uma mudança de movimento é uma combinação das diferentes intensidades, direções e sentidos dessas forças. 03. A força centrípeta que atua sobre um corpo que realiza um movimento circular uniforme não obedece à segunda lei de Newton, porque essa força não atua sobre um corpo que descreve movimento retilíneo. 04. A segunda lei de Newton evidencia que os módulos das forças de atração que Professor:Neto Professor:AllanBorçari
dois corpos exercem um sobre o outro são sempre iguais. 05. A força centrípeta que mantém os planetas em suas órbitas, em torno do Sol, varia inversamente com o cubo da distância que separa o Sol desses planetas. Questão 02 - (UFPA)
Belém tem sofrido com a carga de tráfego em suas vias de trânsito. Os motoristas de ônibus fazem frequentemente verdadeiros malabarismos, que impõem desconforto aos usuários devido às forças inerciais. Se fixarmos um pêndulo no teto do ônibus, podemos observar a presença de tais forças. Sem levar em conta os efeitos do ar em todas as situações hipotéticas, ilustradas abaixo, considere que o pêndulo está em repouso com relação ao ônibus e que o ônibus move-se horizontalmente.
Sendo v a velocidade do ônibus e a sua aceleração, a posição do pêndulo está ilustrada corretamente a) na situação (I). b) nas situações (II) e (V). c) nas situações (II) e (IV). d) nas situações (III) e (V). e) nas situações (III) e (IV). Questão 03 - (UFPB)
Um avião é autorizado a decolar, mas a aeromoça esquece de travar as rodas do carrinho de alimentos que se encontra no corredor, na parte da frente do avião. Admita que as rodas desse carrinho estão bem polidas, de modo que o atrito entre elas e o piso do avião é desprezível. Três observadores, localizados nos pontos especificados abaixo, fazem considerações 1
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acerca do movimento do carrinho enquanto o avião acelera para decolar. •
O primeiro observador está parado na pista, ao lado do avião. • O segundo observador está sentado em uma poltrona, no interior do avião, com o cinto de segurança afivelado. • O terceiro observador está na pista, deslocando-se em linha reta e paralelamente ao avião, com velocidade constante em relação ao primeiro observador.
constante, se a mesma bola for abandonada do mesmo ponto O, ela cairá no seguinte ponto da figura: a) P b) Q c) R d) S Questão 05 - (UFRJ)
Um método de medir a resistência oferecida por um fluido é mostrado na figura a seguir
Nesse contexto, identifique as afirmativas corretas: I.
O primeiro observador, fundamentado pela Lei da Inércia, deduz que o carrinho não entra em movimento. II. O segundo observador constata que o carrinho adquire um movimento, entretanto ele não pode aplicar as leis de Newton para explicar esse movimento. III. O terceiro observador afirma que esse carrinho está se deslocando com velocidade constante. IV. O primeiro observador pode ser considerado como um sistema de referência inercial, para descrever o movimento do carrinho. V. O segundo e terceiro observadores não podem ser considerados como sistemas de referência inerciais. Questão 04 - (UERJ)
A figura abaixo representa uma escuna atracada ao cais.
Deixa-se cair uma bola de chumbo do alto do mastro-ponto O. Nesse caso, ela cairá ao pé do mastro - ponto Q. Quando a escuna estiver se afastando do cais, com velocidade Professor:Neto Professor:AllanBorçari
Uma bolinha de massa m desce verticalmente ao longo de um tubo de vidro graduado totalmente preenchido com glicerina. Com a ajuda das graduações do tubo percebe-se que, a partir de um determinado instante, a bolinha percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais. Nestas condições, sendo g a aceleração da gravidade: a) calcule a resultante das forças que atuam sobre a bolinha; b) calcule a força resultante que o fluido exerce sobre a bolinha. Questão 06 - (UFCG PB)
Um gato pode escapar ileso ao cair de alturas consideráveis. Os veterinários ajudam a compreender esse fenômeno. Ao iniciar a queda, o gato “sente a aceleração” e coloca-se numa posição de defesa contraindo-se e estirando as patas para amortecer a queda. No entanto, ao atingir a velocidade limite, ele relaxa aumentando a área de contato com o ar perpendicularmente à direção da queda. Esse procedimento promove um efeito de freio e, freqüentemente, o gato atinge o solo em segurança. 2
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Em relação a esse fenômeno é CORRETO afirmar que a) como conseqüência de seu relaxamento, o gato aumenta a resistência do ar sobre seu corpo possibilitando que a força resultante sobre ele seja nula. b) o gato “sente a aceleração” porque seus órgãos internos têm uma pequena mobilidade e estão num referencial inercial (o gato). c) ao atingir a velocidade limite, o peso do gato torna-se nulo e ele cai com movimento uniforme. d) a partir do instante em que atinge a velocidade limite, o valor da velocidade do gato diminui, possibilitando uma aterrissagem segura. e) o módulo da força que o gato exerce sobre a Terra, ao atingir a velocidade limite, é menor que o módulo da força de resistência que o ar exerce sobre ele.
a) Copie o desenho da "engenhoca" no caderno de respostas. Faça um esquema mostrando as forças que agem sobre o eletroímã e sobre a base de metal, no momento em que uma corrente elétrica circula pelo eletroímã. Identifique cada uma dessas forças. b) Embora bastante criativa, na prática a "engenhoca" não sairia do chão, mesmo que a força magnética fosse muito intensa. Explique, baseado em conceitos e leis da Física, o motivo de ela não funcionar para o objetivo pretendido. Questão 08 - (UFG GO)
Lata d’água na cabeça...Lá vai Maria.
Questão 07 - (UFSCar SP)
Inspirado por uma descrição feita no livro Cyrano de Bergerac, de Edmond Rostand, na qual a personagem Cyrano descreve várias maneiras de se chegar a Lua, um jovem inventor construiu uma "engenhoca" que lhe permitiria voar. Esta consistia num enorme eletroímã, fixado numa estrutura feita de material não metálico, leve e resistente, uma base de metal, uma fonte de energia elétrica e sistemas de propulsão para poder se deslocar na horizontal. Fazendo circular uma corrente elétrica através do eletroímã, este atrairia a base de metal, fixada na estrutura, e o sistema todo subiria. A força magnética poderia ser controlada aumentando-se ou diminuindo-se a intensidade da corrente elétrica no eletroímã.
Na subida do morro, Maria atinge um trecho horizontal do caminho. Realizando tal percurso com velocidade média constante e sem arrastar os pés, seria correto afirmar que: 01. a força com que Maria sustenta a lata não realiza trabalho mecânico; 02. a força de reação ao peso da lata está aplicada em Maria; 04. a soma da força normal que atua sobre Maria com a força de atrito com os seus pés e o solo, equilibra o peso de seu corpo; 08. não há força de atrito cinético entre Maria e o chão; 16. a força de reação ao peso de Maria está aplicada na Terra; 32. a força de atrito máxima, entre os pés de Maria e o chão, teria a mesma intensidade quer Maria estivesse ou não transportando a lata. Questão 09 - (UFPR)
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Utilizando-se as leis de Newton, é correto afirmar: 01. A velocidade de um corpo tem sempre a mesma direção e o mesmo sentido que a força resultante que nele atua. 02. Na colisão entre duas partículas A e B de massas diferentes, a força que A exerce sobre B tem o mesmo módulo que a força de B sobre A. 04. A resultante das forças que atuam sobre uma partícula em movimento circular uniforme é nula. 08. Se a força resultante sobre um corpo for nula, o seu vetor velocidade permanecerá constante. 16. A lei da Ação e Reação explica por que sentimos que somos jogados para fora quando um carro faz uma curva. 32. A lei da Inércia explica por que um objeto solto no banco de um carro desliza para frente quando o carro é freado.
1) Gab: 02
2) Gab: B
3) Gab: I, II, III, IV
4) Gab: B
5) Gab.: a) como a bolinha percorre distâncias iguais em intervalos de tempos iguais, sua aceleração é nula, portanto a força resultante é NULA. b) como a resultante é nula, a força que o fluido exerce sobre a bolinha deve equilibrar o seu peso, portanto o módulo da força resultante que o fluido exerce é mg .
Questão 10 - (UFRJ)
6) Gab: A Dois homens, cada um com massa de 80 kg, estão disputando um cabo de guerra, jogo no qual cada um segura uma das extremidades de uma corda e tenta puxar o outro, como ilustra a figura.
7) Gab: a) Esquema de forças no eletroímã e na base de metal:
Os disputantes calçam sapatos que garantem aderência ao solo. Considere a situação em que eles estão em repouso e a corda está esticada na horizontal com uma tensão de módulo igual ao do peso de cada um deles.
a) calcule o módulo e indique a direção e o sentido da força total que o solo exerce sobre o homem da direita. b) determine o módulo, a direção e o sentido da força de reação a indicando em que corpo essa força de reação está aplicada. GABARITO: Professor:Neto Professor:AllanBorçari
: força normal de apoio, sobre o eletroímã; : peso do eletroímã; : força normal de apoio, sobre a base; : peso da base. b) Pelo princípio da ação e reação a força que o eletroíma faz na base é a mesma 4
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em módulo que este faz naquele, como todo o sistema está interligado, tais forças se anulam
8) Gab: 01-V; 02-F; 04-F; 08-V; 16-V; 32-F.
9) Gab: FVFVFV
10) Gab.: a)
b) Pela 3ª Lei de Newton sabemos que a reação a tem o mesmo módulo de , a mesma direção de 45° com a horizontal, e o sentido oposto a ; além disso a força de reação está aplicada no solo
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