0; v 108 km/h 30 m/s; Δt 10s.

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1 t RESOLUÇÃO COMECE DO BÁSICO [C] Dados: v0 0; v 108 km/h 30 m/s; Δt 10s. Como o movimento é reto, o módulo da aceleração é igual ao módulo da aceleração escalar: Δv 30 a a 3 m/s. Δt 10 Aplicando o princípio fundamental da dinâmica: F ma F 3.600N. res res [E] Do Princípio Fundamental: F ma F' m 3a 6ma F' 6F. [C] A velocidade mínima ocorre quando a força normal atuante na moto for nula, sendo a resultante centrípeta o próprio peso. Assim: mv Rcent P m g v R g 3, m/s v 1,6 km/h. R [C] Mudando-se para um planeta de menor gravidade, o peso de Garfield será menor, mas sua massa permanecerá a mesma. Física O EQUILÍBRIO, A DESCOBERTA DE LEIS FÍSICAS E A HIDROSTÁTICA I 1

2 [C] Em uma colisão elástica conservam-se o momento linear e a energia cinética. [C] De acordo com o Teorema de Pitágoras, temos a Força resultante sobre o corpo: R F N E com a força resultante e a massa, usando a ª lei de Newton, achamos a aceleração: FR FR m a a m 5N a 0,50 m / s 10 kg Entendendo que a balança do enunciado seja na verdade um dinamômetro, a leitura indicada é a intensidade (F N ) da força normal que a plataforma do dinamômetro aplica nos pés da pessoa: F P m a F F 960 N. N N N Física O EQUILÍBRIO, A DESCOBERTA DE LEIS FÍSICAS E A HIDROSTÁTICA I

3 Pela conservação do momento linear, temos que: Q Q. Q fog. est cap. M vfog. mest. vest. mcap. vcap. Onde, vfog km h mest. 0,75 M vest. v 800 mcap. 0,5 M vcap. v Assim, 3000 M 0,75 M v 800 0,5 M v ,75 v 600 0,5 v v 3600 km h Para o equilíbrio, o momento da saca de frutas momento do bloco MA MB da PA db PB 3,5 PA 31,5 5 31,5 5 PA 3,5 PA 45 kgf (M B). Assim, (M A ) tem que ser igual ao Física O EQUILÍBRIO, A DESCOBERTA DE LEIS FÍSICAS E A HIDROSTÁTICA I 3

4 [A] Sabendo que uma alavanca consiste basicamente de: - Um ponto fixo (PF) ou também chamado de apoio; - Um ponto onde é aplicado a Força Potente (FP), força esta utilizada para executar o movimento; - Um ponto onde está aplicado a Força Resistente (FR), força esta que deve ser vencida para o movimento acontecer. Dependendo da posição destes três pontos, a alavanca funciona de uma forma diferente. Para cada uma delas, existe um nome específico. Existem três tipos de alavancas descritas e diferenciadas a seguir: 1) Alavanca Interfixa: é quando o PF se encontra entre a FP e a FR, como mostrado na figura abaixo. ) Alavanca Interpotente: é quando a FP se encontra entre a FR e o PF, conforme mostrado na figura abaixo. Física O EQUILÍBRIO, A DESCOBERTA DE LEIS FÍSICAS E A HIDROSTÁTICA I 4

5 3) Alavanca Inter-resistente: é quando a FR se encontra entre o PF e a FP Assim, fazendo a comparação dos tipos de alavancas com as ferramentas citadas no enunciado, temos que: Carrinho de mão Alavanca Inter-resistente Martelo Alavanca Interfixa Vassoura Alavanca interpotente Pinça Alavanca Interpotente Portanto, a alternativa correta é a alternativa [A]. A lei da Física relacionada ao cinto de segurança é a lei da Inércia, também conhecida como Primeira Lei de Newton. No início da queda, a resultante das forças é o próprio peso, acelerando o esquilo. Porém, à medida que a velocidade aumenta, aumenta também a força de resistência do ar diminuindo a intensidade da resultante, que se anula quando ele atinge a velocidade terminal. O ventilador sopra ar para frente, recebendo uma força de reação para trás; todo o vento soprado atinge a vela, aplicando nela uma força para frente. Assim, agem no sistema barco-vela-ventilador duas forças de mesma intensidade e de sentidos opostos, sendo nula a resultante nesse sistema. Portanto, nenhuma alteração ocorre no movimento do barco. Física O EQUILÍBRIO, A DESCOBERTA DE LEIS FÍSICAS E A HIDROSTÁTICA I 5

6 Comentário: A questão, porém, torna-se mais complexa, se levarmos em conta que: 1º) o atrito entre a água e o barco pode não ser desprezível; º) dependendo da distância ventilador-vela, as partículas de ar que atingem a vela podem não ter a mesma velocidade com que são lançadas pelo ventilador, pois no percurso chocam-se com outras partículas perdendo velocidade, caso esses choques não sejam perfeitamente elásticos; 3º) se os choques entre as partículas sopradas pelo ventilador e a vela não inelásticos, as partículas refletidas têm uma velocidade de retorno v', fazendo com o barco seja impelido para frente com velocidade V'. Sendo M a massa do barco, m a massa do fluxo de ar soprada num dado intervalo de tempo, desprezando o atrito do barco com a água e considerando que a partículas de ar atingem a vela com a mesma velocidade v com que foram sopradas pelo ventilador e que após o choque com a vela tenham velocidade de retorno v', pela conservação da quantidade de movimento, tem-se: mv' 0 mv' MV' V'. M 4º) Mas, e se toda a massa de ar que é refletida pela vela atinge novamente o ventilador? A velocidade V' do barco é anulada!!! [B] Dados: L = m; P = 10 N; d = 0,5 m; P A = 100 N. A figura mostra as dimensões relevantes para a resolução da questão. Física O EQUILÍBRIO, A DESCOBERTA DE LEIS FÍSICAS E A HIDROSTÁTICA I 6

7 Como a barra está em equilíbrio, em ralação ao ponto O, o somatório dos momentos em sentido anti-horário é igual ao somatório dos momentos em sentido horário. M M M P 1,5 10 0, ,5 1,5 P 45 P B P P A B A PA 30 N. [A] Analisemos a figura abaixo que mostra as forças que atuam no bloco. Na horizontal, as componentes da tração se equilibram. Na vertical, para haver equilíbrio: P Ty P T sen θ P T. sen θ Aplicando essa expressão em cada um dos casos: P P T 1 T1 P sen 30 1 P P P 3 T T T P T 0,58 T sen θ sen P P T 3 T3 0,5 T sen 90 T3 T T 1. Física O EQUILÍBRIO, A DESCOBERTA DE LEIS FÍSICAS E A HIDROSTÁTICA I 7

8 [B] Inércia é uma propriedade de todos os corpos: todo corpo em repouso tende a continuar em repouso; todo corpo em movimento tende a continuar em movimento retilíneo e uniforme. [A] Essas forças formam um par ação-reação, portanto têm: mesmo módulo, mesma direção e sentidos opostos. Para haver movimento, a resultante das forças ativas deve ter intensidade maior que a da força de atrito estática máxima. [B] No ponto considerado (B), a componente tangencial da resultante é nula, restando apenas a componente centrípeta, radial e apontando para o centro da curva (P). Portanto, a força resultante tem direção vertical, com sentido para cima. [A] Utilizando o teorema do impulso temos: I F Δt m ΔV De forma escalar temos: I F Δt m Δv m Δv F Δt Física O EQUILÍBRIO, A DESCOBERTA DE LEIS FÍSICAS E A HIDROSTÁTICA I 8

9 Analisando esta última expressão, podemos concluir que para a frenagem do veículo a força é inversamente proporcional ao tempo da colisão. A colisão direta da cabeça do motorista no volante ocorre em um intervalo de tempo muito pequeno, o que resulta em uma grande força de impacto. Entretanto, o airbag aumenta o tempo de colisão (frenagem da cabeça do motorista), o que diminui a força do impacto. Física O EQUILÍBRIO, A DESCOBERTA DE LEIS FÍSICAS E A HIDROSTÁTICA I 9