Resolução comentada dos exercícios de vestibulares sobre Peso e Massa
Resolução comentada dos exercícios de vestibulares sobre Peso e Massa
1– 1, pois a massa é a mesma em qualquer lugar ou planeta
02– Sim, pois o peso é a força da gravidade, dada pelo produto da massa do corpo pela aceleração da gravidade do planeta. No caso, se Garfield fosse para um planeta com menor aceleração da gravidade, sua massa não mudaria, pois é a mesma em qualquer lugar, mas seu peso, de fato, diminuiria.
03– P=m.g — P=55.10=550N — R- D
04– E
05– Considerando g=10m/s2 — P=m.g — 1=m.10 — m=0,1kg=100g — R- D
06– E
07– A força com que a Terra atrai o corpo tem a mesma intensidade que a força com que o corpo atrai a Terra (princípio da ação e reação) e vale P=m.g — P=100.10 — P=1.000N — F=m.a — 1.000=1034.a — a=103/1034 — a=10-31m/s2.
08– a) sua massa na Terra ou em qualquer outro lugar vale — P=m.g — 40=m.10 — m=4kg — seu peso na Lua será — P=m.g — P=4.10/6 — P=6,66N
b) é sempre a mesma e vale 4kg.
09– A massa é sempre a mesma 120kg e o peso será — P=m.g — P=120.1,6 — P=192N — R- B
10– Como ele desce com velocidade constante, ele está em equilíbrio dinâmico e a força peso (para baixo) tem a mesma intensidade do que a força de resistência do ar (para cima). — P=FR=m.g — P=80.10 — P=800N — R- C
11– Essa força de atração é o peso do corpo e vale P=m.g — P=20.10 — P=200N
12– a) 10kg b) Zero c) Sim, pois a massa é a mesma.
13– A
14– E
15– Como a resistência do ar é desprezada, em todos os pontos do movimento a força resultante é o peso, de direção vertical, sentido para baixo e de intensidade — P=m.g — P=0,02.10 — P=0,2N
16- Peso do indivíduo — P=m.g — P=60.10 — P=600N — regra de três — 1kgf=10N — Xkgf — 600N — X=60kgf
17– m=1kg, e é a mesma em qualquer planeta — P=m.g — 35=1.g — g=35m/s2 — R- C
18– Considerando g=10m/s2 — P=m.g — 1.000=m.10 — m=100kg — R- A
19– I- verdadeira II- falsa, considerando g=10m/s, o corpo pesa 150N III- verdadeiro IV- falso, pesa 15kgf, considerando 1kgf=10N. R- A
20– Na vertical trata-se de uma queda livre com velocidade inicial Vo=0 de equação Y=Yo+ Vo.t + g.t2/2 — 1,25= 0 + o + 1,6.t2/2 — t=1,25s (tempo de queda) que é o mesmo tempo com que ela percorre com velocidade horizontal (de lançamento) constante a distância X=15m — X = Xo + V.t — 15 = 0 + V.1,25 — V = 12m/s.
21– C
22- O que a balança avalia é a força de interação entre as maçãs a própria balança, ou seja, a intensidade da força normal —
R- A.
23- O peso de um veículo depende da sua massa m e da aceleração gravitacional g, pois pela segunda lei de Newton — P = m.g — como nem a massa e nem a aceleração gravitacional foram alteradas com o movimento do veículo ele terá o mesmo peso em repouso ou em movimento.
R- D
24- As leis de Kepler não justificam a afirmação do astronauta porque elas versam sobre forma da órbita, período da órbita e área varrida na órbita — a afirmação explica-se pelo Princípio Fundamental da Dinâmica, pois o que está em questão são a massa e o peso do telescópio — como o astronauta e o telescópio estão em órbita, estão sujeitos apenas à força peso, e, consequentemente, à mesma aceleração (centrípeta), que é a da gravidade local, tendo peso APARENTE nulo — FR=P — m a = m g — a = g —
é pelo mesmo motivo que os objetos flutuam dentro de uma nave e diz-se nesse caso que os corpos estão em estado de imponderabilidade — R- D
Observação — considerando R = 6.400 km o raio da Terra, à altura h = 540 km, o raio da órbita do telescópio é r = R + h = 6.400 + 540 = 6.940 km — de acordo com a lei de Newton da gravitação, a intensidade do campo gravitacional num ponto da órbita é — g = go.(R/r)2, sendo go = 10 m/s2 (aceleração da gravidade na superfície da Terra) — g=10.(6.400/6.940)2 — g=8,5m/s2 — ou seja, o peso REAL do telescópio na órbita não é pequeno, é 85% do seu peso na superfície terrestre.
25- O procedimento I é correto, pois para a balança de dois pratos, desde que exista aceleração gravitacional, ela não é relevante para a comparação dos dois corpos, pois a aceleração da gravidade na Lua é a mesma para a pedra e para as massas — o procedimento II é correto, pois um dinamômetro mede a força de reação ao peso do corpo, que nas condições indicadas é igual ao peso do corpo — o procedimento III não é correto, pois corpos de massa diferentes possuem o mesmo tempo de queda — o procedimento IV é equivalente ao procedimento I e desta forma medirá a massa do corpo e não seu peso.
R- A
26- Pelo princípio da ação-reação, com a mesma intensidade que a Terra atrai a maçã, a maçã atrai a Terra. No caso, a maçã tem massa m = 100 g = 0,1 kg — força de interação — F = P = m g = 1 N — a massa da Terra é extremamente grande para que essa força provoque nela alguma aceleração detectável. Assim, a aceleração que a força exercida pela maçã na Terra é praticamente nula.
R- A
27- As membranas interdigitais das patas funcionam como pára-quedas aumentando a força de resistência do ar fazendo com que sua velocidade tenda a um valor limite, a partir da qual cairá com velocidade constante — R- A
28- Como ele desce com velocidade constante a resultante de todas as forças que agem sobre ele é nula e a força de resistência do ar é igual ao peso, pois elas se anulam — P=Far=m.g=80.10 — Far=800N — R- C
29- Como o movimento é retilíneo e uniforme (MRU), de acordo com o princípio da inércia, a resultante das forças que agem no elevador é nula, portanto a intensidade da tração é igual a intensidade do peso, tanto na subida como na descida — MRU — FR=0 — T=P — R- C
30- Dados: P = 10.000 N; vo = 15 m/s; v = 0; DS = 9 m — aplicando Torricelli — V2=Vo2 + 2.a.ΔS — 02=152 + 2.a.9 — -18.a=225 — a=-12,5ms2 — P=m.g — 10.000=m.10 — m=1.000kg — princípio fundamental da dinâmica — FR=m.│a│=1.000.(12,5) — FR=12.500N — R- B
31-
R- B
32- I. Falsa — observe pelo gráfico fornecido que a medida que o ângulo φ vai diminuindo a força exercida pelos músculos sobre a coluna vai aumentando e a coluna fica muito solicitada diminuindo a possibilidade de levantar pesos maiores.
II. Correta — a medida que o ângulo φ aumenta a força exercida pelos músculos sobre a coluna diminui e a coluna fica menos solicitada o que possibilita ao atleta elevar pesos maiores.
III. Correta — a medida que o ângulo φ aumenta a força exercida pelos músculos sobre a coluna diminui e a coluna fica menos solicitada, diminuindo a tensão na musculatura eretora.
R- E