Questõessobre Leis de Newton
Uma empresa testou quatro molas para utilização em um sistema de fechamento automático de
portas. Para avaliar sua eficiência, elas foram fixadas a uma haste horizontal e, em suas extremidades
livres, foram fixados corpos com diferentes massas.
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/82532/d8eb48336d179ee82381.png)
Observe na tabela os valores tanto das constantes elásticas K das molas quanto das massas dos corpos.
MOLA K (N/cm) MASSA DO CORPO FIXADO (kg)
I 0,9 0,9
II 0,8 1,2
III 0,6 1,8
IV 0,7 1,4
Para que o sistema de fechamento funcione com mais eficiência, a mola a ser utilizada deve ser
a que apresentou maior deformação no teste.
Essa mola está identificada pelo seguinte número:
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/82532/d8eb48336d179ee82381.png)
A força normal aplicada pela agulha de um toca-discos
sobre o disco tem módulo igual a
= 2,0 x 10-2 N. A
área de contato entre a agulha e o disco é igual a 1,6 x 10-3 mm2 . Qual é a pressão exercida pela agulha
sobre o disco?
Dado: 1,0 atm = 1,0 105 N/m2 .
![](https://qcon-assets-production.s3.amazonaws.com/images/provas/78966/48.png)
A figura abaixo mostra o braço de um toca-discos de vinil.
Nela são indicadas, nos seus respectivos pontos de
atuação, as seguintes forças: peso do braço
, peso do
contrapeso
e força normal aplicada pelo suporte do
braço
. Para que o braço fique em equilíbrio, é
necessário que a soma dos torques seja igual a zero. No
caso do braço da figura, o módulo do torque de cada força
em relação ao ponto O (suporte do braço) é igual ao
produto do módulo da força pela distância do ponto de
aplicação da força até O . Adote torque positivo para forças
que tendem a acelerar o braço no sentido horário e torque
negativo para o sentido anti-horário. Sendo
= 1,5 N,
= 0,3 N e
= 1,8 N, qual deve ser a distância D do
contrapeso ao ponto O para que o braço fique em
equilíbrio?
![](https://qcon-assets-production.s3.amazonaws.com/images/provas/78966/18.png)
![](https://qcon-assets-production.s3.amazonaws.com/images/provas/78966/43.png)
![](https://qcon-assets-production.s3.amazonaws.com/images/provas/78966/44.png)
![](https://qcon-assets-production.s3.amazonaws.com/images/provas/78966/45.png)
![](https://qcon-assets-production.s3.amazonaws.com/images/provas/78966/46.png)
![](https://qcon-assets-production.s3.amazonaws.com/images/provas/78966/47.png)
![](https://qcon-assets-production.s3.amazonaws.com/images/provas/78966/48.png)
![](https://qcon-assets-production.s3.amazonaws.com/images/provas/78966/18.png)
A figura a seguir mostra duas esferas de mesmo
tamanho com cargas - q e 4q, apoiadas sobre uma
mesa. Essas esferas sustentam um bloco de peso P
através de três fios A, B e C, que passam por duas
roldanas presas nas extremidades da mesa. Nessa
situação, o sistema se encontra em equilíbrio.![](https://qcon-assets-production.s3.amazonaws.com/images/provas/78968/VESTIBULAR2.png)
Considere os fios e as roldanas ideais e que não
exista atrito entre as esferas e a mesa. O peso, em N
(newtons), necessário para equilibrar o sistema é de
aproximadamente:(Dados: q = 10μC K = 9,0 x 109 Nm2/C2
sen 60° = 0,86 cos60° = 0,50)
![](https://qcon-assets-production.s3.amazonaws.com/images/provas/78968/VESTIBULAR2.png)
Um bloco de massa M passa pelo ponto A com
uma velocidade de 10 m/s conforme mostra a figura
abaixo.![](https://qcon-assets-production.s3.amazonaws.com/images/provas/78968/VESTIBULAR3.png)
Durante a passagem pela distância AB, o bloco M
perde 36% da sua energia mecânica até colidir com
um segundo bloco de massa 3M, que se encontrava
em repouso e posicionado no ponto B.
Considere a colisão inelástica, unidimensional e que,
a partir do ponto B, não há forças dissipativas. A perda
total de energia mecânica do sistema, desde o
momento em que o bloco de massa M passa pelo
pontoA até imediatamente após a colisão dos blocos,
em função de M, será de:
![](https://qcon-assets-production.s3.amazonaws.com/images/provas/78968/VESTIBULAR3.png)
Um oscilador vertical de massa m e mola de constante elástica k tem período T1. Se uma segunda
mola com constante elástica 3k é introduzida em série entre a mola e a massa, o novo sistema
apresenta um período de oscilação T2. Qual é o valor da expressão (3)1/2 T2/T1?
Um bloco de massa 3 kg, inicialmente em repouso, desliza
sem atrito de A para B a partir de uma rampa de altura 5 m,
conforme a figura que segue. Ao atingir o ponto B o bloco é
desacelerado e percorre uma distância de 10 m até parar no
ponto C. Desprezando a resistência do ar, o coeficiente de
atrito cinético entre o bloco e a superfície, do ponto B até o
ponto C, é:
(Adote: g = 10 m/s2
)
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/72361/b14c78b49368530e2e3f.png)
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/72361/b14c78b49368530e2e3f.png)
Uma fita de slackline possui comprimento 2L0 e está esticada
de A para B. Enquanto um atleta de massa M executa suas
manobras, uma foto é tirada e pode-se observar que a fita
forma um ângulo θ com a horizontal, conforme ilustrado na
figura que segue. Devido ao peso do atleta a fita se desloca
para baixo a uma distância H e é alongada, passando a ter
comprimento igual a L em cada metade da fita no momento
que a imagem foi capturada. Considere-se que o sistema
atleta/slackline está em equilíbrio no momento da captura da
foto. Assim, para a situação ilustrada, a expressão CORRETA
para calcular a constante elástica k da fita é:
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/72361/eccdb217567d99963daa.png)
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/72361/eccdb217567d99963daa.png)
Ainda hoje, é muito comum a exibição de faquires (indivíduos que publicamente se submetem a jejuns rigorosos
e a duras provas de sofrimento físico sem dar sinais de sensibilidade), deitados em camas de pregos com as
pontas voltadas para cima. Esses faquires não se machucam quando estão deitados nessas camas porque:
Uma mola helicoidal é submetida a uma força que
provoca uma distensão na mola, como indica o
gráfico.
Para o intervalo indicado, entre 0,20 e 0,40 m, podese afirmar que
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/79581/8f406c4504478598c844.png)
Uma caixa de madeira, contendo ferramentas e com
peso total igual a 350 N, é empurrada sobre um piso
plano horizontal com velocidade constante igual a
1,5 m/s. A força que mantém a caixa em movimento
tem valor igual a 70 N e é horizontal. Para essas
condições, e considerando a aceleração da
gravidade igual a 10 m/s2
, a força normal e o
coeficiente de atrito cinético entre a caixa e o piso, são
Ondas estacionárias podem ser produzidas de diferentes
formas, dentre elas esticando-se uma corda homogênea, fixa
em dois pontos separados por uma distância L, e pondo-a a
vibrar, A extremidade à direita é acoplada a um gerador de
frequências, enquanto a outra extremidade está sujeita a uma
força tensional produzida ao se pendurar à corda um objeto de
massa m0 mantido em repouso, O arranjo experimental é
ilustrado na figura. Ajustando a frequência do gerador para ƒ1, obtém-se na corda uma onda estacionária que vibra em seu
primeiro harmônico.
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/78953/cdff87bdd7303e3e2a58.png)
Ao trocarmos o objeto pendurado por outro de massa M, observase que a frequência do gerador para que a corda continue a vibrar
no primeiro harmônico deve ser ajustada para 2ƒ1, Com isso, é
correto concluir que a razão M/m0 deve ser:
Note e adote:
A velocidade da onda propagando-se em uma
corda é diretamente proporcional à raiz
quadrada da tensão sob a qual a corda está
submetida.
Ondas estacionárias podem ser produzidas de diferentes formas, dentre elas esticando-se uma corda homogênea, fixa em dois pontos separados por uma distância L, e pondo-a a vibrar, A extremidade à direita é acoplada a um gerador de frequências, enquanto a outra extremidade está sujeita a uma força tensional produzida ao se pendurar à corda um objeto de massa m0 mantido em repouso, O arranjo experimental é ilustrado na figura. Ajustando a frequência do gerador para ƒ1, obtém-se na corda uma onda estacionária que vibra em seu primeiro harmônico.
Ao trocarmos o objeto pendurado por outro de massa M, observase que a frequência do gerador para que a corda continue a vibrar no primeiro harmônico deve ser ajustada para 2ƒ1, Com isso, é correto concluir que a razão M/m0 deve ser:
Note e adote:
A velocidade da onda propagando-se em uma
corda é diretamente proporcional à raiz
quadrada da tensão sob a qual a corda está
submetida.
Três blocos estão conectados um ao outro por intermédio de um fio ideal. Os blocos sobre o plano, assim como as roldanas,
não sofrem ação de atritos.
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/79726/17af9b786268ffd24d1b.png)
Adotando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, e as massas dos blocos A, B e C, respectivamente, 50 kg, 30 kg e 20 kg,
a intensidade da força resultante sobre o bloco B é
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/79726/17af9b786268ffd24d1b.png)
Uma força externa constante e horizontal, de módulo 5,0 N, é necessária para manter a velocidade
de 4,0 m/s de um bloco de massa m = 1,5 kg em uma superfície rugosa. Em um deslocamento de
6,0 m do bloco, analise as afirmações abaixo e assinale a CORRETA.
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/79488/58e66b89b5835affc2e0.png)
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/79488/58e66b89b5835affc2e0.png)
Em uma empresa de logística e distribuição de produtos por compras "on-line", foram montadas
duas rampas lisas, conforme a figura abaixo. A rampa mais íngreme, rampa A, é utilizada para pacotes
de 2,5 kg, e a menos íngreme, rampa B, é utilizada para pacotes de 5,0 kg. Dois pacotes são
abandonados do repouso de uma altura h1 = 3,5 m e recolhidos em h2 = 1,0 m acima do nível do solo,
conforme ilustra a figura a seguir. Obtenha a razão entre as velocidades do pacote mais pesado em
relação ao leve na altura h2.
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/79488/ca6eb92025b07d9e4d05.png)
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/79488/ca6eb92025b07d9e4d05.png)
Um palito de fósforo é aceso após ser friccionado na parte áspera de uma
caixa, conforme figura ao lado, arrastando sua cabeça em um ângulo de
θ = 60º com a caixa por 4,0 cm, cuja força aplicada é igual a 3,0 N. Sabendo que
a caixa não se moveu no processo, qual é o valor aproximado do trabalho
realizado em mJ?
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/79488/a119376845d496f64fbd.png)
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/79488/a119376845d496f64fbd.png)
Um motociclista de aplicativo, ao entregar uma encomenda delivery, passa por um radar eletrônico
que marca 36 km/h. Em seguida, ele acelera, e sua velocidade chega a 72 km/h. Sabendo que a
massa do conjunto moto e motociclista é de 150 kg, estime o trabalho realizado pelo motor da moto em
kJ, desconsiderando efeitos resistivos.
Na figura a seguir, o bloco m1, apoiado em uma superfície horizontal lisa, é acelerado até que o
bloco pendurado m2 alcance um batente que se encontra abaixo dele, a uma distância d1. O gráfico
ilustra a intensidade da velocidade do bloco m1 durante o experimento. Portanto, sua distância total
percorrida d1 + d2, em metros, até atingir o bloqueio antes da polia é igual a
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/79488/6296d86ec64c4db3e97b.png)
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/79488/6296d86ec64c4db3e97b.png)
Para alcançar o teto de uma garagem, uma pessoa sobe em
uma escada AB e fica parada na posição indicada na figura 1.
A escada é mantida em repouso, presa por cordas horizontais, e apoiada no chão. Na figura 2 estão indicadas algumas
distâncias e desenhadas algumas forças que atuam sobre a
escada nessa situação: seu peso PE = 300 N, a força aplicada pelo homem sobre a escada FH = 560 N e a tração aplicada pelas cordas,
. A força de contato com o solo, aplicada no
ponto B, não está indicada nessa figura.
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/79126/e0b053ebf6563b2ed619.png)
Considerando um eixo passando pelo ponto B, perpendicular
ao plano que contém a figura 2, para o cálculo dos momentos
aplicados pelas forças sobre a escada, a intensidade da força
de tração
é
Para alcançar o teto de uma garagem, uma pessoa sobe em
uma escada AB e fica parada na posição indicada na figura 1.
A escada é mantida em repouso, presa por cordas horizontais, e apoiada no chão. Na figura 2 estão indicadas algumas
distâncias e desenhadas algumas forças que atuam sobre a
escada nessa situação: seu peso PE = 300 N, a força aplicada pelo homem sobre a escada FH = 560 N e a tração aplicada pelas cordas, . A força de contato com o solo, aplicada no
ponto B, não está indicada nessa figura.
Considerando um eixo passando pelo ponto B, perpendicular
ao plano que contém a figura 2, para o cálculo dos momentos
aplicados pelas forças sobre a escada, a intensidade da força
de tração é