5 de fevereiro de 2019

Exercícios Resolvidos: Princípios da Dinâmica (Leis de Newton)


Confira Questões Resolvidas sobre Forças Dinâmicas, Leis de Newton, Plano Inclinado, Atrito:

1. (UFMG) Submete-se um corpo de massa igual a 5.000 kg à ação de uma força constante que, a partir do repouso, lhe imprime a velocidade de 72 km/h, ao fim de 40 s. Determine: 
a) a intensidade da força; 
b) o espaço percorrido.

2. (FEI-SP) Sabendo-se que a tração no fio que une os dois blocos vale 100 N, qual é o valor do módulo da força F? Não há atritos.

3. (UFPR) Um corpo de massa igual a 5 kg parte, do repouso, da base de um plano inclinado - este com ângulo igual a 30º e comprimento 5 m - e atinge sua extremidade superior em 10 s. Qual é a intensidade da força externa paralela ao plano inclinado que foi aplicada ao corpo? (Use g = 9,8 m/s².) Despreze os atritos.

4. (Unitins-TO) Assinale a proposição correta: T. 
a) A massa de um corpo na Terra é menor do que na Lua. 
b) O peso mede a inércia de um corpo. 
c) Peso e massa são sinônimos. 
d) A massa de um corpo na Terra é maior do que na Lua. 
e) O sistema de propulsão a jato funciona baseado no princípio da ação e reação.

5. (Enem) O peso de um corpo é uma grandeza física:
a) que não varia com o local onde o corpo se encontra.
b) cuja unidade de medida é o quilograma.
c) caracterizada pela quantidade de matéria que o corpo encerra.
d) que mede a intensidade da força de reação de apoio.
e) cuja intensidade é o produto da massa do corpo pela aceleração da gravidade local.

6. (UFMG) Uma pessoa está empurrando um caixote. A força que essa pessoa exerce sobre o caixote é igual e contrária à força que o caixote exerce sobre ela. Com relação a essa situação, assinale a afirmativa correta: 
a) A pessoa poderá mover o caixote porque aplica a força sobre o caixote antes dele poder anular essa força. 
b) A pessoa poderá mover o caixote porque as forças citadas não atuam no mesmo corpo. 
c) A pessoa poderá mover o caixote se tiver uma massa maior do que a massa do caixote. 
d) A pessoa terá grande dificuldade para mover o caixote, pois nunca consegue exercer uma força sobre ele maior do que a força que esse caixote exerce sobre ela.

7. (Uniube-MG) Considere as frases: 
1. Numa luta de boxe, a luva atinge o rosto do oponente e seu rosto provoca dores na mão de quem aplicou o soco. 
2. Certa lei física justifica o uso do cinto de segurança nos veículos. 
3. Há uma proporcionalidade entre a força e a aceleração atuantes num corpo. 
Pode-se associá-las com as leis de Newton: 
A. Primeira lei de Newton ou Princípio da Inércia. 
B. Segunda lei de Newton ou Princípio Fundamental da Dinâmica. 
C. Terceira lei de Newton ou Princípio da ação e reação. 
A combinação correta é: 
a) A–1; B–2; C–3 
b) A–2; B–1; C–3 
c) A–3; B–2; C–1 
d) A–1; B–3; C–2 
e) A–2; B–3; C–1

8. (Uesb-BA) O bloco A, de massa 5,0 kg, sobe o plano inclinado representado na figura abaixo com velocidade constante de 2,0 m/s. O coeficiente de atrito entre o bloco A e o plano inclinado vale 0,50. (Dados: sen 37º = 0,60; cos 37º = 0,80; g = 10 m/s².) 
Nessas condições, a massa do bloco B, em kg, vale:
a) 10 
b) 8,0 
c) 6,0
d) 5,0
e) 4,0

9. (Efoa-MG) Dois blocos idênticos, ambos com massa m, são ligados por um fio leve, flexível. Adotar g = 10 m/s². A polia é leve e o coeficiente de atrito do bloco com a superfície é μ = 0,2. A aceleração dos blocos é:

a) 10 m/s²
b) 6 m/s²
c) 5 m/s²
d) 4 m/s²
e) nula

10. (Puccamp-SP) Submetida à ação de três forças constantes, uma partícula se move em linha reta com movimento uniforme. A figura abaixo representa duas dessas forças:

A terceira força tem módulo:
a) 5.
b) 7.
c) 12.
d) 13.
e) 17.

11. (Espcex (Aman) 2011) Três blocos A, B e C de massas 4 kg, 6 kg e 8 kg, respectivamente, são dispostos, conforme representado no desenho abaixo, em um local onde a aceleração da gravidade g vale 10 m/s².
Desprezando todas as forças de atrito e considerando ideais as polias e os fios, a intensidade da força horizontal F que deve ser aplicada ao bloco A, para que o bloco C suba verticalmente com uma aceleração constante de 2 m/s², é de: 
a) 100 N 
b) 112 N 
c) 124 N 
d) 140 N
e) 176 N 

12. (Unicamp-SP) Um carro de massa 800 kg, andando em linha reta a 108 km/h, freia bruscamente e pára em 5,0 s.
a) Qual o módulo da desaceleração do carro, admitida constante?
b) Qual a intensidade da força de atrito que a pista aplica sobre o carro durante a freada?

13. (Ufsm 2013) O uso de hélices para propulsão de aviões ainda é muito frequente. Quando em movimento, essas hélices empurram o ar para trás; por isso, o avião se move para frente. Esse fenômeno é explicado pelo(a)
a) 1ª lei de Newton.
b) 2ª lei de Newton.
c) 3ª lei de Newton.
d) princípio de conservação de energia.
e) princípio da relatividade do movimento.


14. (Puccamp-SP) Um corpo de massa 4,0 kg é arrastado num plano horizontal por uma força horizontal constante de intensidade F = 20 N, adquirindo aceleração a = 2,0 m/s².
Qual a intensidade da força de atrito que atua sobre o corpo?

15. (Uepa) Na parte final de seu livro Discursos e demonstrações concernentes a duas novas ciências, publicado em 1638, Galileu Galilei trata do movimento do projétil da seguinte maneira: “Suponhamos um corpo qualquer, lançado ao longo de um plano horizontal, sem atrito; sabemos... que esse corpo se moverá indefinidamente ao longo desse mesmo plano, com um movimento uniforme e perpétuo, se tal plano for ilimitado”.
O princípio físico com o qual se pode relacionar o trecho destacado acima é:
a) o princípio da inércia ou primeira lei de Newton.
b) o princípio fundamental da Dinâmica ou segunda lei de Newton.
c) o princípio da ação e reação ou terceira lei de Newton.
d) a lei da gravitação universal.
e) o princípio da energia cinética.

16. (PUC-MG) - Considerando-se o conceito de massa, pode-se dizer:
a) A massa de um objeto depende do valor da aceleração da gravidade.
b) A massa depende da quantidade de material que constitui um objeto.
c) A massa de um objeto depende da sua localização.
d) Massa e peso são a mesma quantidade.

17. (Unifesp) Às vezes, as pessoas que estão num elevador em movimento sentem uma sensação de desconforto, em geral na região do estômago. Isso se deve à inércia dos nossos órgãos internos localizados nessa região, e pode ocorrer:
a) quando o elevador sobe ou desce em movimento uniforme.
b) apenas quando o elevador sobe em movimento uniforme.
c) apenas quando o elevador desce em movimento uniforme.
d) quando o elevador sobe ou desce em movimento variado.
e) apenas quando o elevador sobe em movimento variado.


RESPOSTAS:

Questão 1:
a)Convertendo 72 km/h para m/s temos 20 m/s. 
Usando a equação v = v0 + at, vem: 
20 = 0 + a ∙ 40 
a = 20/40 
a = 0,50 m/s² 
Aplicando a aceleração na Segunda Lei de Newton: 
FR = m ∙ a 
FR = 5000 ∙ 0,5 
FR = 2500 N 

b) Usando a Equação de Torricelli temos: 
v² = v²0 + 2a∆s 
20² = 0 + 2 ∙ 0,50 ∙ ∆s 
∆s = 400 m

Questão 2:
Para descobrir a aceleração vamos analisar o bloco B: 
FR = m ∙ a 
T = mB ∙ a 
100 = 5 ∙ a 
a = 20 m/s² 

Para o conjunto: 
F = (mA + mB) ∙ a 
F = (10 + 5) ∙ 20 
F = 15 ∙ 20 
F = 300 N

Questão 3:

Questão 4: [E]
A propulsão causada pela combustão de gases ou líquidos faz a nave movimentar-se em um sentido oposto ao da propulsão, o que se explica pelo princípio da ação e reação.

Questão 5: [E]
O peso de um corpo é a força exercida sobre ele pela atração gravitacional da Terra. Sua intensidade é definida por P = mg, onde m é a massa do corpo e g é a aceleração da gravidade local.

Questão 6: [B]
As forças de ação e reação são aplicadas em corpos diferentes e não se equilibram, sendo assim, a pessoa poderá mover o caixote.

Questão 7: [E]
1 se refere ao princípio da ação e reação, ou seja, C.
2 se refere ao princípio da inércia, ou seja, A.
3 se refere ao princípio fundamental da dinâmica, ou seja, B.

Questão 8: [D]


Questão 9: [D]

Questão 10: [D]
Usando o Teorema de Pitágoras temos:

Questão 11: [E]


Questão 12: [E]
Questão 13: [C]
O fenômeno ocorrido é do tipo ação-reação, tendo a mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos, o que é afirmado pela 3ª Lei de Newton.

Questão 14:
Questão 15: [A]
Trata-se do princípio da inércia ou primeira lei de Newton

Questão 16: [B]  
A massa mede a quantidade de matéria contida num objeto

Questão 17: [D] 
No momento em que o elevador sobe ou desce em movimento variado, há uma sensação que o peso de seus passageiros e, consequentemente, os pesos de seus órgão internos variam. Essa variação aparente causa esse desconforto.

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