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Dicas de Física para EEAr Aplicações das Leis de Newton Prof. Davi Oliveira youtube.com/c/fisica20 Um reboque de 16 toneladas é puxado por um caminhão através de um cabo de aço. Sabe-se que a aceleração do conjunto caminhão-reboque corresponde a 2 m/s2, e que a massa do cabo de aço é desprezível em relação às massas do caminhão e do reboque. A força de tração, em newtons, no cabo de aço vale: a) 3,2 × 103 N b) 3,2 × 104 N c) 3,2 × 102 N d) 1,6 × 104 N Uma espaçonave de massa 8,0 · 102 kg em movimento retilíneo e uniforme num local de influências gravitacionais desprezíveis tem ativados simultaneamente dois propulsores que a deixam sob a ação de duas forças F1 e F2 de mesma direção e sentidos opostos, conforme está representado no esquema a seguir: Sendo as intensidades de F1 e F2 respectivamente iguais a 4,0 kN e 1,6 kN, o módulo, a direção e o sentido da aceleração vetorial adquirida pela espaçonave é a) 3,0 m/s2 na direção de F1 ou F2 e no sentido de F1. b) 6,0 m/s2 na direção de F1 ou F2 e no sentido de F1. c) 2,0 m/s2 na direção de F1 ou F2 e no sentido de F1. d) 3,0 m/s2 na direção de F1 ou F2 e no sentido de F2. Um homem tenta levantar uma caixa de 5 kg, que está sobre uma mesa, aplicando uma força vertical de 10 N. Nesta situação, o valor da força que a mesa aplica na caixa é de: a) 0 N b) 50 N c) 10 N d) 40 N (EEAR) Um objeto de massa 6 kg está sob a ação de duas forças F1 = 18 N e F2 = 24 N, perpendiculares entre si. Quanto vale, em m/s2, a aceleração adquirida por esse objeto? a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 Dois carrinhos de supermercado, A e B, podem ser acoplados um ao outro por meio de uma pequena corrente de massa desprezível, de modo que uma única pessoa, em vez de empurrar dois carrinhos separadamente, possa puxar o conjunto pelo interior do supermercado. Um cliente aplica uma força horizontal constante de intensidade F sobre o carrinho da frente, dando ao conjunto uma aceleração de intensidade 0,5 m/s2. AGORA É COM VOCÊ! Dicas de Física para EEAr Aplicações das Leis de Newton Prof. Davi Oliveira youtube.com/c/fisica20 Sendo o piso plano e as forças de atrito desprezíveis, o módulo da força F e o da força de tração na corrente são, em N, respectivamente: a) 70 e 20 b) 70 e 40 c) 70 e 50 d) 60 e 20 Considere um bloco sujeito a duas forças, F1 e F2 , conforme ilustra o esquema. O bloco parte do repouso em movimento uniformemente acelerado e percorre uma distância de 20 m sobre o plano horizontal liso em 4 s. O valor da massa do bloco é igual a 3 kg e o da intensidade da força F2 a 50 N. A intensidade da força F1, em newtons, equivale a: a) 57,5 b) 42,5 c) 26,5 d) 15,5 (EEAR) Uma pequena aeronave, de massa igual a 1500 kg, movimenta-se, em uma pista retilínea, com uma velocidade constante de 20 m/s, em relação a torre de controle (referencial inercial). Quando o piloto decide parar a aeronave faz acionar o sistema de freio que aplica uma força constante de 1000 N, na mesma direção e em sentido contrário ao do movimento. Quanto tempo, em segundos, a aeronave levará para parar completamente? a) 5 b) 15 c) 30 d) 60 a = 2,0 m/s2 m = 16 ton = 16000 kg FR = m × a Sendo a força resultante no reboque a própria força de tração no cabo de aço, vem: T = m × a T = 16000 × 2 = 3,2 × 104 N Letra B 2a Lei de Newton: FR = m . a F1 – F2 = m . a ⇒ (4,0 · 103 – 1,6 · 103) = 8,0 ·102 . a 2400 = 800 . a = 3,0 m/s2 A direção de a é a de F1 ou F2 e o sentido é o de F1. Pois F1 é maior que F2. Letra A Na figura a seguir, estão representadas as forças que agem na caixa: FN + T = P CONFIRA A RESOLUÇÃO Dicas de Física para EEAr Aplicações das Leis de Newton Prof. Davi Oliveira youtube.com/c/fisica20 FN = m g – T FN = 5 · 10 – 10 (N) FN = 40 N Letra D. Como as forças são perpendiculares entre si, iremos aplicar o teorema de Pitágoras para esses dois vetores: 𝐹𝑅 2 = 182 + 242 𝐹𝑅 2 = 324 + 576 𝐹𝑅 2 = 900 𝐹𝑅 = √900 = 30𝑁 Aplicando a segunda lei de Newton, temos: 𝐹𝑅 = 𝑚. 𝑎 30 = 6. 𝑎 𝑎 = 5𝑚/𝑠2 Letra C (I) 2a Lei de Newton para o sistema (A + B): FR = (mA + mB). a FR = (40 + 100) . 0,5 FR = 70 N (II) 2a Lei de Newton para o carrinho B: T = mB . a T = 100 . 0,5 T = 50 N Letra C Combinando um pouco de cinemática com leis de Newton essa questão é um pouco mais trabalhosa. Primeiramente vamos calcular a aceleração: Δs = 20 m Δt = 4s 𝛥𝑠 = 𝑎. 𝑡2 2 20 = 𝑎. 42 2 𝑎 = 2,5 𝑚/𝑠2 2a Lei de Newton FR = m . a F2 – F1 = m . a 50 – F1 = 3 . 2,5 50 – F1 = 7,5 50 – 7,5 = F1 42,5 N = F1 Letra B Um pouco similar à questão 6, essa questão da EEAR também combina um pouco de cinemática com leis de Newton. Primeiramente encontramos a aceleração: 2a Lei de Newton: FR = m . a 1000 = 1500 . a a = 1000 / 1500 a = 2/3 m/s2 Velocidade inicial = 20 m/s Velocidade final = 0 V = V0 – at 0 = 20 – 2/3 . t 2/3 .t = 20 t = 30 s Letra C