Leis de Newton. 2. (G1 - utfpr 2012) Associe a Coluna I (Afirmação) com a Coluna II (Lei Física).

Transcrição

1 Leis de Newton 1. (Ufsm 013) 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) ª lei de Newton. c) 3ª lei de Newton. d) princípio de conservação de energia. e) princípio da relatividade do movimento.. (G1 - utfpr 01) Associe a Coluna I (Afirmação) com a Coluna II (Lei Física). Coluna I Afirmação 1. Quando um garoto joga um carrinho, para que ele se desloque pelo chão, faz com que este adquira uma aceleração.. Uma pessoa tropeça e cai batendo no chão. A pessoa se machuca porque o chão bate na pessoa. 3. Um garoto está andando com um skate, quando o skate bate numa pedra parando. O garoto é, então, lançado para frente. Coluna II Lei Física ( ) 3ª Lei de Newton (Lei da Ação e Reação). ( ) 1ª Lei de Newton (Lei da Inércia). ( ) ª Lei de Newton (F m a). A ordem correta das respostas da Coluna II, de cima para baixo, é: a) 1, e 3. b) 3, e 1. c) 1, 3 e. d), 3 e 1. e) 3, 1 e. 3. (Uftm 01) Analisando as Leis de Newton, pode-se concluir corretamente que: a) O movimento retilíneo e uniforme é consequência da aplicação de uma força constante sobre o corpo que se move. b) A lei da inércia prevê a existência de referenciais inerciais absolutos, em repouso, como é o caso do centro de nossa galáxia. c) Para toda ação existe uma reação correspondente, sendo exemplo dessa circunstância a força normal, que é reação à força peso sobre objetos apoiados em superfícies planas. d) Se um corpo é dotado de aceleração, esta certamente é consequência da ação de uma força, ou de um conjunto de forças de resultante diferente de zero, agindo sobre o corpo. e) A força centrífuga é uma força que surge em decorrência da lei da inércia, sobre corpos que obedecem a um movimento circular e que tem como reação a força centrípeta. 4. (Espcex (Aman) 01) Um corpo de massa igual a 4 kg é submetido à ação simultânea e exclusiva de duas forças constantes de intensidades iguais a 4N e 6 N, respectivamente. O maior valor possível para a aceleração desse corpo é de: a) 10,0 m s b) 6,5 m s c) 4,0 m s d) 3,0 m s e),5 m s

2 5. (Espcex (Aman) 011) Deseja-se imprimir a um objeto de 5 kg, inicialmente em repouso, uma velocidade de 15 m/s em 3 segundos. Assim, a força média resultante aplicada ao objeto tem módulo igual a: a) 3 N b) 5 N c) 15 N d) 5 N e) 45 N 6. (Ufrn 01) Em Tirinhas, é muito comum encontrarmos situações que envolvem conceitos de Física e que, inclusive, têm sua parte cômica relacionada, de alguma forma, com a Física. Considere a tirinha envolvendo a Turma da Mônica, mostrada a seguir. Supondo que o sistema se encontra em equilíbrio, é correto afirmar que, de acordo com a Lei da Ação e Reação (3ª Lei de Newton), a) a força que a Mônica exerce sobre a corda e a força que os meninos exercem sobre a corda formam um par ação-reação. b) a força que a Mônica exerce sobre o chão e a força que a corda faz sobre a Mônica formam um par açãoreação. c) a força que a Mônica exerce sobre a corda e a força que a corda faz sobre a Mônica formam um par ação-reação. d) a força que a Mônica exerce sobre a corda e a força que os meninos exercem sobre o chão formam um par ação-reação. 7. (Uerj 011) No interior de um avião que se desloca horizontalmente em relação ao solo, com velocidade constante de 1000 km/h, um passageiro deixa cair um copo. Observe a ilustração abaixo, na qual estão indicados quatro pontos no piso do corredor do avião e a posição desse passageiro. O copo, ao cair, atinge o piso do avião próximo ao ponto indicado pela seguinte letra: a) P b) Q c) R d) S

3 8. (G1 - ifsc 011) Um bloco, apoiado sobre uma superfície horizontal, está submetido a duas forças, F1 4 N e F N, como mostra a figura. É correto afirmar que: a) a resultante das forças é igual a 6 N. b) o bloco não está em equilíbrio. c) a resultante das forças que atuam sobre o bloco é nula. d) a resultante das forças é diferente de zero e perpendicular à superfície. e) se o bloco estiver em repouso continuará em repouso. 9. (Uftm 011) Após a cobrança de uma falta, num jogo de futebol, a bola chutada acerta violentamente o rosto de um zagueiro. A foto mostra o instante em que a bola encontra-se muito deformada devido às forças trocadas entre ela e o rosto do jogador. A respeito dessa situação são feitas as seguintes afirmações: I. A força aplicada pela bola no rosto e a força aplicada pelo rosto na bola têm direções iguais, sentidos opostos e intensidades iguais, porém, não se anulam. II. A força aplicada pelo rosto na bola é mais intensa do que a aplicada pela bola no rosto, uma vez que a bola está mais deformada do que o rosto. III. A força aplicada pelo rosto na bola atua durante mais tempo do que a aplicada pela bola no rosto, o que explica a inversão do sentido do movimento da bola. IV. A força de reação aplicada pela bola no rosto é a força aplicada pela cabeça no pescoço do jogador, que surge como consequência do impacto. É correto o contido apenas em a) I. b) I e III. c) I e IV. d) II e IV. e) II, III e IV.

4 10. (Udesc 010) Um trailer é rebocado, a partir do repouso, por um carro em uma rodovia plana e retilínea, conforme ilustra a figura. A força resultante sobre o trailer mantém constantes a direção e o sentido. O módulo da força varia com o tempo, de acordo com o gráfico apresentado: Em relação a esta situação, analise: I O trailer é uniformemente acelerado nos seguintes intervalos de tempo: 0 a t 1 e t 4 a t 5. II A velocidade do trailer atinge seu valor máximo no instante t 4. III No intervalo t 4 a t 5 a velocidade do trailer é constante, pois a força resultante sobre ele é zero. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa I é verdadeira. b) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. c) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. d) Somente a afirmativa III é verdadeira. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. 11. (Ufla 010) Um corpo se desloca sobre uma superfície horizontal sob ação de uma força resultante. Subitamente, a força resultante que atua sobre esse corpo se reduz a zero. Como consequência, é CORRETO afirmar que o corpo a) subitamente para. b) para após um intervalo de tempo. c) continua se movimentando com velocidade constante. d) muda de sentido. 1. (Pucpr 010) Julgue as assertivas a seguir a respeito das leis de Newton. I. É possível haver movimento na ausência de uma força. II. É possível haver força na ausência de movimento. III. A força que impulsiona um foguete é a força dos gases de escape que saem da parte traseira do foguete, à medida que o foguete expele os gases para trás. IV. Um par de forças de ação e reação sempre atuam no mesmo corpo. Assinale a alternativa correta: a) Apenas as assertivas I e II são verdadeiras. b) Apenas a assertiva I é verdadeira. c) Apenas as assertivas I, II e III são verdadeiras. d) Todas as assertivas são falsas e) Apenas a assertiva IV é verdadeira. 13. (Uerj 009) Um avião sobrevoa, com velocidade constante, uma área devastada, no sentido sul-norte, em relação a um determinado observador. A figura a seguir ilustra como esse observador, em repouso, no solo, vê o avião. Quatro pequenas caixas idênticas de remédios são largadas de um compartimento da base do avião, uma a uma, a pequenos intervalos regulares. Nessas circunstâncias, os efeitos do ar praticamente não interferem no movimento das caixas. O observador tira uma fotografia, logo após o início da queda da quarta caixa e antes de a primeira atingir o solo. A ilustração mais adequada dessa fotografia é apresentada em:

5 14. (Uece 009) Uma motocicleta de 10 kg se choca de frente com um automóvel de 800 kg, em uma rua horizontal. Sobre a força sofrida pelos veículos, devido à colisão, assinale o correto. a) As forças sofridas pelos dois veículos são iguais. b) A motocicleta sofre maior força. c) O automóvel sofre maior força. d) As forças sofridas pelos dois veículos vão depender de a colisão ser ou não elástica. 15. (G1 - cftsc 008) Uma partícula de massa igual a 10 kg é submetida a duas forças perpendiculares entre si, cujos módulos são 3,0 N e 4,0 N. Pode-se afirmar que o módulo da aceleração desta partícula, em m/s, será: a) 0,7. b) 5,0. c) 7,0. d) 0,5. e) (Fatec 007) Uma dona de casa anda por sua casa, carregando nas mãos uma bacia cheia de água até a borda. Em determinado instante, ela encontra pela frente sua filha pequena e, para não colidir, freia bruscamente, o que causa o transbordamento de boa parte da água. Esse transbordamento pode ser explicado a) pela lei de Snell-Descartes. b) pelas leis de Newton. c) pelo princípio de Pascal. d) pela lei de Coulomb. e) pelas leis de Ohm. 17. (Ueg 007) A natureza e as suas leis jaziam na noite escondida. Disse Deus "Faça-se Newton" e houve luz nas jazidas. Os versos acima foram gravados no túmulo de Isaac Newton ( ), na Abadia de Westminster, em Londres. Antes de Newton ter formulado a Mecânica, pensava-se que, para manter um corpo em movimento com velocidade constante, era necessária uma força e que o "estado natural" de um corpo era o repouso. Para que um corpo pudesse se mover com velocidade constante, ele teria de ser impulsionado, puxado ou empurrado. Uma vez interrompida a influência externa, o corpo naturalmente pararia. Sobre esse assunto, é CORRETO afirmar: a) A primeira lei de Newton diz que, se nenhuma força atua sobre um corpo, sua velocidade não pode mudar, ou seja, o corpo não pode acelerar.

6 b) Com base na terceira lei de Newton (ação e reação), o movimento com velocidade constante é uma reação à ação de uma força externa aplicada. c) O movimento com velocidade constante implica numa aceleração não nula e, pela segunda lei de Newton, é necessária uma força para produzir aceleração. d) O estado "natural" de um corpo é aquele com velocidade constante devido ao fato de não se poder afirmar que um corpo está em repouso sem se conhecer o referencial considerado. 18. (G1 - cftce 007) O Código de Trânsito Brasileiro estabelece a obrigatoriedade do uso do cinto de segurança, tanto para o motorista e o caroneiro do banco da frente, assim como para os passageiros do banco traseiro. Esta medida tem por objetivo prevenir lesões mais graves em caso de acidentes. Fisicamente, a função do cinto está relacionada à: a) Primeira Lei de Newton b) Lei de Snell-Descartes c) Lei de Faraday d) Primeira Lei de Ohm e) Primeira Lei de Kepler 19. (Unesp 007) Uma das modalidades esportivas em que nossos atletas têm sido premiados em competições olímpicas é a de barco a vela. Considere uma situação em que um barco de 100 kg, conduzido por um velejador com massa de 60 kg, partindo do repouso, se desloca sob a ação do vento em movimento uniformemente acelerado, até atingir a velocidade de 18 km/h. A partir desse instante, passa a navegar com velocidade constante. Se o barco navegou 5 m em movimento uniformemente acelerado, qual é o valor da força aplicada sobre o barco? Despreze resistências ao movimento do barco. 0. (Ueg 006) "O mais audacioso passo da aeronáutica (e astronáutica) brasileira desde Santos-Dumont." Coincidentemente, em 006, comemoramos os 100 anos do histórico voo de Alberto Santos Dumont ( ) com o 14-Bis. Em 3 de outubro de 1906, ele voou cerca de 60 m a uma altura de a 3 metros, no Campo de Bagatelle em Paris. Por este feito, Santos Dumont é considerado por parte da comunidade científica e da aeronáutica, e principalmente em seu país de origem, o Brasil, como o "Pai da Aviação". Cem anos depois, outro brasileiro entra para a história. Marcos César Pontes, em 006, tornou-se o primeiro astronauta brasileiro a participar de uma missão na Estação Espacial Internacional (EEI), denominada "missão centenário". Com base nestas informações, verifique se as afirmações estão corretas: a) O princípio básico, tanto para a propulsão de foguetes quanto para o voo de um avião a jato, é a terceira lei de Newton. b) Comentou-se muito na imprensa que a gravidade no espaço é zero. Isso é uma contradição, pois é ela que mantém a EEI "presa" à Terra.

7 Gabarito: Resposta da questão 1: As forças do par ação-reação têm mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos, conforme afirma a 3ª Lei de Newton (princípio da ação-reação). Resposta da questão : [D] Afirmação 1: relacionada à ª Lei de Newton (Lei Fundamental da Dinâmica), pois a resultante das forças aplicadas sobre o carrinho no seu lançamento faz com que ele adquira aceleração. Afirmação : relacionada à 3ª Lei de Newton (Lei da Ação e Reação). A pessoa bate no chão, o chão reage e bate na pessoa. Afirmação 3: relacionada à 1ª Lei de Newton (Lei da Inércia). Há uma imprecisão nessa afirmação, pois o garoto não é lançado, mas, sim, continua em movimento, por Inércia. Assim, a correspondência correta é: ( ) 3ª Lei de Newton (Lei da Ação e Reação). ( 3 ) 1ª Lei de Newton (Lei da Inércia). ( 1 ) ª Lei de Newton (F m a). Resposta da questão 3: [D] A segunda lei de Newton, conhecida como princípio fundamental da dinâmica, afirma que a resultante das forças atuantes em um corpo, quando não nula, provoca uma variação na quantidade de movimento do mesmo. Evidentemente a mudança da quantidade de movimento resulta na variação da velocidade do corpo o que implica no surgimento de uma aceleração. De forma simplificada, podemos apresentar a relação entre a resultante das forças ( R ) atuantes em um corpo, a massa (m) e a aceleração ( a ) da seguinte forma: R m.a Ou ainda: R a m Desta forma, podemos notar que para uma massa (m) diferente de zero um vetor a não nulo só é possível caso o vetor da resultante das forças R também não seja. Resposta da questão 4: [E] Como F R ma, concluímos que a maior aceleração ocorrerá quando a resultante for máxima, isto é, quando as forças agirem na mesma direção e no mesmo sentido a a,5 m/s. Resposta da questão 5: [D] Pela Segunda Lei de Newton, temos: V 15 FR m.a m. 5. 5N t 3

8 Resposta da questão 6: A Lei da Ação e Reação (3ª Lei de Newton) afirma que as forças do par Ação-Reação: - São da mesma interação (Mônica-corda); - Agem em corpos diferentes (uma na Mônica e a outra na corda), portanto não se equilibram, pois agem em corpos diferentes; - São recíprocas (Mônica na corda/corda na Mônica) e simultâneas; - Têm mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos. Resposta da questão 7: Por inércia, quando o copo é abandonado, ele continua com a mesma velocidade horizontal em relação à Terra, ganhando apenas velocidade vertical devido à gravidade. Assim, o copo está em repouso em relação ao piso do avião, portanto ele cai próximo ao ponto R, como se o avião estivesse em repouso em relação ao solo. Resposta da questão 8: [B] Como a resultante das forças é não nula, o bloco adquire aceleração, não estando, portanto, em equilíbrio. Resposta da questão 9: As forças de ação e reação: são da mesma interação; são simultâneas e recíprocas; Não se equilibram, pois agem em corpos diferentes, são do mesmo tipo (campo-campo ou contato/contato) têm mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos; Resposta da questão 10: (I) Incorreta. O trailer é uniformemente acelerado apenas no intervalo 0 a t 1, onde a resultante tem intensidade constante. (II) Correta. Até o instante t 4 há uma força resultante acelerando o trailer, fazendo sua velocidade aumentar. (III) Correta. Se a resultante é nula, o movimento retilíneo e uniforme. Resposta da questão 11: Repouso FR 0 MRU Como havia movimento, o corpo continua com velocidade constante. Resposta da questão 1: (I) Correta. Se não há forças agindo sobre um ponto material, (R = 0), de acordo com o princípio da inércia, ele está em repouso ou em Movimento retilíneo e uniforme. Podemos afirmar que não há variação da velocidade sem força. (II) Correta. Quando as forças que agem em um ponto material estão equilibradas (R = 0), de acordo com o princípio da inércia, ele está em repouso ou em Movimento retilíneo e uniforme. (III) Correta, pelo princípio da ação e reação. (IV) Falsa. As forças do par ação-reação sempre atuam em corpos diferentes.

9 Resposta da questão 13: Resolução Por inércia as caixas continuarão a acompanhar o avião (ficarão embaixo dele). A figura que melhor representa é a A, ainda que o espaço vertical entre as caixas não é regular, pois elas aceleram em função da gravidade. Resposta da questão 14: Pelo princípio da ação-reação (3ª lei de Newton) essas forças são iguais apenas em intensidade, tendo sentidos opostos. Dois vetores somente são iguais se têm: mesma intensidade, mesma direção e mesmo sentido. Por falta de opções, ficamos com a alternativa. Resposta da questão 15: [D] Resolução F resultante = m.a (3 + 4 ) = 10.a (9 + 16) = 10.a (5) = 10.a 5 = 10.a a = 5/10 = 0,5 m/s Resposta da questão 16: [B] Resposta da questão 17: Resposta da questão 18: Resposta da questão 19: Pela equação de Torricelli v = v 0 +.a. S 5 = 0 +.a.5 5 = 50.a a = 0,5 m/s Pela equação fundamental da dinâmica F = m.a F = ( ).0,5 = 160.0,5 = 80 N Resposta da questão 0: a) Sim b) Sim