Questõessobre Leis de Newton
Uma fita de slackline possui comprimento 2L0 e está esticada de Apara 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/slacklineestá 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/77743/544a603df5c01dc36671.png)
Uma fita de slackline possui comprimento 2L0 e está esticada de Apara 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/slacklineestá 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:
Dois corpos cúbicos de massas m1 e m2 estão dispostos
sobre uma mesa perfeitamente lisa. Tais blocos não
possuem nenhum tipo de conexão e estão posicionados
nas extremidades da mesa. Uma força de módulo F1 é
aplicada sobre o corpo 1 no sentido de encontro ao
bloco 2. Dessa forma, a intensidade da aceleração do
centro de massa do conjunto de blocos pode ser mais bem
representada por qual das relações a seguir?
A figura ilustra três aviões idênticos A, B e C, que estão na
iminência de abandonar seus tanques de combustível.
Tais tanques estão vazios, e, no momento do abandono, os
aviões estão com o mesmo módulo da velocidade e a uma
mesma altura do solo. A única diferença é que, no instante
em que os tanques são soltos, os aviões estão com
inclinações diferentes em relação à horizontal. Assim,
desconsiderando a resistência do ar, pode-se afirmar que
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/76563/cc90eb2f86fb78e217fe.png)
A figura ilustra três aviões idênticos A, B e C, que estão na iminência de abandonar seus tanques de combustível. Tais tanques estão vazios, e, no momento do abandono, os aviões estão com o mesmo módulo da velocidade e a uma mesma altura do solo. A única diferença é que, no instante em que os tanques são soltos, os aviões estão com inclinações diferentes em relação à horizontal. Assim, desconsiderando a resistência do ar, pode-se afirmar que
Os impactos físicos são caracterizados por uma grande
desaceleração. Os capacetes dos motociclistas são
projetados para amortecer a batida da cabeça em alta
velocidade, prolongando o tempo do choque com o intuito
de minimizar as forças sobre a cabeça. Um ser humano,
em média, é levado a óbito se, em um choque, a cabeça
sofrer variações de quantidade de movimento superiores
a 100 N.s.
Fonte modificada: Livro Desvendando a Física do Corpo Humano.
Assim, se, em um acidente, a cabeça de um motociclista
de massa de 5 kg sofreu uma desaceleração no tempo
mínimo para a sua sobrevivência, qual é o módulo da
variação de velocidade sofrida pelo motoqueiro?
Os impactos físicos são caracterizados por uma grande desaceleração. Os capacetes dos motociclistas são projetados para amortecer a batida da cabeça em alta velocidade, prolongando o tempo do choque com o intuito de minimizar as forças sobre a cabeça. Um ser humano, em média, é levado a óbito se, em um choque, a cabeça sofrer variações de quantidade de movimento superiores a 100 N.s.
Fonte modificada: Livro Desvendando a Física do Corpo Humano.
Assim, se, em um acidente, a cabeça de um motociclista de massa de 5 kg sofreu uma desaceleração no tempo mínimo para a sua sobrevivência, qual é o módulo da variação de velocidade sofrida pelo motoqueiro?
A trave talvez seja a prova mais difícil da ginástica artística
feminina. Ela tem 1,2 metro de altura, 5 metros de
comprimento e apenas 10 centímetros de largura.
A ginasta deve executar toda a série, composta por
movimentos de acrobacia e de dança, além de giros de
360 graus e saltos obrigatórios, em um período que varia
entre 70 e 90 segundos.
![](https://qcon-assets-production.s3.amazonaws.com/images/provas/76563/med6.png)
Figura: http://rederecord.r7.com/segundos.
http://www.brasilescola.com
Uma ginasta da trave olímpica com massa de 48 kg está
na extremidade do aparelho como mostra a figura.
Sabe-se que a massa da barra sem os suportes vale 250 kg
e que os suportes 1 e 2 estão a uma distância de 50 cm
das bordas da trave. Dessa forma, considerando a
aceleração da gravidade de 10 m/s2
, pode-se afirmar que a
força que o suporte 1 faz sobre a barra vale
A trave talvez seja a prova mais difícil da ginástica artística feminina. Ela tem 1,2 metro de altura, 5 metros de comprimento e apenas 10 centímetros de largura. A ginasta deve executar toda a série, composta por movimentos de acrobacia e de dança, além de giros de 360 graus e saltos obrigatórios, em um período que varia entre 70 e 90 segundos.
Figura: http://rederecord.r7.com/segundos.
http://www.brasilescola.com
Uma ginasta da trave olímpica com massa de 48 kg está
na extremidade do aparelho como mostra a figura.
Sabe-se que a massa da barra sem os suportes vale 250 kg
e que os suportes 1 e 2 estão a uma distância de 50 cm
das bordas da trave. Dessa forma, considerando a
aceleração da gravidade de 10 m/s2
, pode-se afirmar que a
força que o suporte 1 faz sobre a barra vale
A mecânica newtoniana não é válida para
descrever fenômenos que envolvam
No contexto da mecânica newtoniana, diz-se
que uma massa puntiforme está em equilíbrio
quando a soma
A asma é uma doença inflamatória das vias aéreas respiratórias. Dentre suas principais características, estão
a hipertrofia e a contração exagerada da musculatura lisa presente nos brônquios, causando broncoconstrição.
Muitos pesquisadores têm dedicado suas pesquisas ao estudo do comportamento mecânico desse músculo utilizando
modelos físico-matemáticos. Pesquisadores da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo e da Universidade de
Harvard construíram um modelo composto por n conexões de comprimento ℓ ancoradas em diversos pontos distribuídos em
um espaço retangular, para representar o citoesqueleto da célula muscular lisa, como na figura mostrada a seguir.
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/76561/93ebd3e7a37564b09650.png)
Length adaptation of airway smooth muscle: a stoschastic model of cytoskeletal dynamincs. Journal
Applied Physiology, 2005. Autores: Paulo S. P. Silveira, James P. Butler e Jeffrey J. Fredberg.
Os pontos ou nós correspondem às adesões focais, e as
conexões (linhas), denominadas links, representam os
filamentos contráteis que ficam no interior da célula.
Um dos testes feitos durante os experimentos com
músculo liso é submetê-lo a um deslocamento vertical e
verificar a força axial computada.
Sendo assim, a expressão que melhor representa o módulo
da força total axial exercida pelas n conexões é
A asma é uma doença inflamatória das vias aéreas respiratórias. Dentre suas principais características, estão a hipertrofia e a contração exagerada da musculatura lisa presente nos brônquios, causando broncoconstrição. Muitos pesquisadores têm dedicado suas pesquisas ao estudo do comportamento mecânico desse músculo utilizando modelos físico-matemáticos. Pesquisadores da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo e da Universidade de Harvard construíram um modelo composto por n conexões de comprimento ℓ ancoradas em diversos pontos distribuídos em um espaço retangular, para representar o citoesqueleto da célula muscular lisa, como na figura mostrada a seguir.
Length adaptation of airway smooth muscle: a stoschastic model of cytoskeletal dynamincs. Journal Applied Physiology, 2005. Autores: Paulo S. P. Silveira, James P. Butler e Jeffrey J. Fredberg.
Os pontos ou nós correspondem às adesões focais, e as conexões (linhas), denominadas links, representam os filamentos contráteis que ficam no interior da célula. Um dos testes feitos durante os experimentos com músculo liso é submetê-lo a um deslocamento vertical e verificar a força axial computada.
Sendo assim, a expressão que melhor representa o módulo
da força total axial exercida pelas n conexões é
Em uma academia, um atleta com massa de 64 kg executa
um conhecido exercício, o apoio de frente. Tal atividade
consiste em flexionar os braços até, praticamente, atingir o
peito no solo e subir novamente. A figura abaixo ilustra a
posição inicial do exercício. De acordo com a figura, a força de
contato de superfície sobre cada mão, considerando o atleta
em repouso, valerá, aproximadamente,
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/76561/77b03a74426379e42ade.png)
Disponível em: <http://www.doutorcoracao.com.br/>.
(Fonte modificada)
Dado: g = 10 m/s2
Em uma academia, um atleta com massa de 64 kg executa um conhecido exercício, o apoio de frente. Tal atividade consiste em flexionar os braços até, praticamente, atingir o peito no solo e subir novamente. A figura abaixo ilustra a posição inicial do exercício. De acordo com a figura, a força de contato de superfície sobre cada mão, considerando o atleta em repouso, valerá, aproximadamente,
Disponível em: <http://www.doutorcoracao.com.br/>
A função do ouvido humano é converter ondas mecânicas aéreas em sinais elétricos para que o processo de escuta
possa acontecer. O ouvido humano possui 3 partes: ouvido externo, ouvido médio e ouvido interno. O ouvido externo é
composto pela orelha e pelo canal auditivo externo, funciona como um tubo aberto numa extremidade e fechado na outra
pelo tímpano. O ouvido médio é formado basicamente pelo tímpano e por três ossículos. O tímpano tem, aproximadamente,
0,50 cm2
de área e vibra proporcionalmente à frequência das ondas mecânicas que percorrem o canal auditivo externo. Os
três ossículos funcionam como uma alavanca e transmitem a vibração timpânica para o fluido presente no ouvido interno.
Essa transmissão se dá por meio da comunicação entre o estribo (um dos ossículos) e uma estrutura chamada de janela oval,
com 0,030 cm2
de área, que recebe dos ossículos cerca de uma vez e meia a força aplicada no tímpano.
Pelo exposto acima, pode-se concluir que a pressão na janela oval é igual a
A função do ouvido humano é converter ondas mecânicas aéreas em sinais elétricos para que o processo de escuta possa acontecer. O ouvido humano possui 3 partes: ouvido externo, ouvido médio e ouvido interno. O ouvido externo é composto pela orelha e pelo canal auditivo externo, funciona como um tubo aberto numa extremidade e fechado na outra pelo tímpano. O ouvido médio é formado basicamente pelo tímpano e por três ossículos. O tímpano tem, aproximadamente, 0,50 cm2 de área e vibra proporcionalmente à frequência das ondas mecânicas que percorrem o canal auditivo externo. Os três ossículos funcionam como uma alavanca e transmitem a vibração timpânica para o fluido presente no ouvido interno. Essa transmissão se dá por meio da comunicação entre o estribo (um dos ossículos) e uma estrutura chamada de janela oval, com 0,030 cm2 de área, que recebe dos ossículos cerca de uma vez e meia a força aplicada no tímpano.
Pelo exposto acima, pode-se concluir que a pressão na janela oval é igual a
O tênis é um esporte baseado na imprevisibilidade. A imprevisibilidade de duração do ponto, seleção do
golpe, estratégia, tempo de jogo, clima e o oponente
influenciam as demandas fisiológicas da modalidade.
Ao contrário de outros esportes, o tênis não tem tempo
limite para o seu término. Isso resulta na ocorrência de jogos
que duram menos de uma hora e outros que duram mais de
5 horas. Portanto, essas variações requerem que o tenista de
sucesso seja altamente treinado anaerobiamente para a
realização das atividades durante o jogo e aerobiamente para
melhorar a recuperação durante e após as partidas. Durante
um saque, o impacto da raquete com a bola, de cerca de
60 g, dura em média 0,05 segundo.
Disponível em: <http://www.efdeportes.com/>.
(Fonte modificada)
Numa partida, um tenista profissional saca uma bola com
uma velocidade de 60 m/s. Assim, a força, em newtons,
aplicada sobre a bola foi de
O tênis é um esporte baseado na imprevisibilidade. A imprevisibilidade de duração do ponto, seleção do golpe, estratégia, tempo de jogo, clima e o oponente influenciam as demandas fisiológicas da modalidade. Ao contrário de outros esportes, o tênis não tem tempo limite para o seu término. Isso resulta na ocorrência de jogos que duram menos de uma hora e outros que duram mais de 5 horas. Portanto, essas variações requerem que o tenista de sucesso seja altamente treinado anaerobiamente para a realização das atividades durante o jogo e aerobiamente para melhorar a recuperação durante e após as partidas. Durante um saque, o impacto da raquete com a bola, de cerca de 60 g, dura em média 0,05 segundo.
Disponível em: <http://www.efdeportes.com/>
Uma prensa hidráulica rudimentar foi construída por um agricultor para compactar fardo de algodão. Por meio de uma alavanca, o agricultor exerce uma força de intensidade igual a100,0N no êmbolo menor de área igual a 200,0cm2, e o fardo é prensado por meio de um êmbolo de área cinco vezes maior.
Nessas condições, a intensidade da força exercida sobre um fardo na sua prensagem é igual, em newtons, a
Uma prensa hidráulica rudimentar foi construída por um agricultor para compactar fardo de algodão. Por meio de uma alavanca, o agricultor exerce uma força de intensidade igual a100,0N no êmbolo menor de área igual a 200,0cm2, e o fardo é prensado por meio de um êmbolo de área cinco vezes maior.
Duas forças horizontais atuam sobre um bloco material, uma
força
para a direita e uma força
para a esquerda, como mostra a
ilustração abaixo.
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/77853/405448aba7fe63439f8f.png)
Desprezando-se o atrito, o valor e o sentido da força resultante sobre esse bloco são, respectivamente,
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/77853/ea0ee4e2d4f9b160fbeb.png)
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/77853/cf615a74687c14a91052.png)
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/77853/405448aba7fe63439f8f.png)
Um equipamento de bungee jumping está sendo projetado
para ser utilizado em um viaduto de 30 m de altura. O elástico
utilizado tem comprimento relaxado de 10 m. Qual deve ser o
mínimo valor da constante elástica desse elástico para que ele
possa ser utilizado com segurança no salto por uma pessoa
cuja massa, somada à do equipamento de proteção a ela
conectado, seja de 120 kg?
Note e adote:
Despreze a massa do elástico, as forças
dissipativas e as dimensões da pessoa;
Aceleração da gravidade = 10 m/s2
.
Um equipamento de bungee jumping está sendo projetado para ser utilizado em um viaduto de 30 m de altura. O elástico utilizado tem comprimento relaxado de 10 m. Qual deve ser o mínimo valor da constante elástica desse elástico para que ele possa ser utilizado com segurança no salto por uma pessoa cuja massa, somada à do equipamento de proteção a ela conectado, seja de 120 kg?
Note e adote:
Despreze a massa do elástico, as forças
dissipativas e as dimensões da pessoa;
Aceleração da gravidade = 10 m/s2
.
Uma esfera cai verticalmente a partir do repouso do alto de um edifício. Verifica-se que a aceleração da esfera, inicialmente igual à da gravidade, reduz-se rapidamente até
ficar nula; nesse momento, a velocidade da esfera atinge um valor constante até o corpo
chegar ao solo. Considerando esse fenômeno, a força da resistência do ar no movimento da
esfera
Inércia é
Ao desligar o motor de um carro em movimento numa estrada plana, reta e
sem imperfeições, ele percorre uma distância e pára. Isto acontece devido
Dois blocos A e B de massas respectivamente iguais à mA e mB são ligados
por uma corda de massa desprezível que passa por uma roldana fixa, tal como representado
na figura. Considere que nessa situação não existem forças de atrito atuando no sistema.
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/77842/e746ac54b1536f636a2a.png)
O diagrama que representa corretamente as forças que atuam sobre o bloco A é
Dois blocos A e B de massas respectivamente iguais à mA e mB são ligados por uma corda de massa desprezível que passa por uma roldana fixa, tal como representado na figura. Considere que nessa situação não existem forças de atrito atuando no sistema.
O diagrama que representa corretamente as forças que atuam sobre o bloco A é
Um bloco se encontra em repouso, sobre uma superfície horizontal com
atrito.
![](https://s3.amazonaws.com/qcon-assets-production/images/provas/77844/7031cf5a41bac659842f.png)
O diagrama que representa as forças que atuam sobre o bloco é
Um bloco se encontra em repouso, sobre uma superfície horizontal com atrito.
O diagrama que representa as forças que atuam sobre o bloco é