Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre Princípio da Inércia ou Primeira lei de Newton
Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre Princípio da Inércia ou Primeira lei de Newton
01-(UFRJ-RJ) Um trem está se deslocando para a direita sobre trilhos retilíneos e horizontais, com movimento uniformemente variado em relação à Terra.
Uma esfera metálica, que está apoiada no piso horizontal de um dos vagões, é mantida em repouso em relação ao vagão por uma mola colocada entre ela e a parede frontal, como ilustra a figura. A mola encontra-se comprimida.
Suponha desprezível o atrito entre e esfera e o piso do vagão.
Verifique se o trem está se deslocando em relação à Terra com movimento uniformemente acelerado ou retardado, justificando sua resposta.
02-(UNESP-SP) Enuncie a lei física à qual o herói da “tirinha” a seguir se refere.
03-(UFMG-MG) Uma nave espacial se movimenta numa região do espaço onde as forças gravitacionais são desprezíveis. A nave desloca-se de X para Y com velocidade constante e em linha reta. No ponto Y, um motor lateral da nave é acionado e exerce sobre ela uma força constante, perpendicular à sua trajetória inicial. Depois de um certo intervalo de tempo, ao ser atingida a posição Z, o motor é desligado.
O diagrama que melhor representa a trajetória da nave, APÓS o motor ser desligado em Z, é
04-(UERJ-RJ) A figura abaixo representa uma escuna atracada ao cais.
Deixa-se cair uma bola de chumbo do alto do mastro – ponto O. Nesse caso, ele cairá ao pé do mastro – ponto Q. Quando a escuna estiver se afastando do cais, com velocidade constante, se a mesma bola for abandonada do mesmo ponto O, ela cairá no seguinte ponto da figura:
05-(PUC-RJ) Considere as seguintes afirmações a respeito de um passageiro de um ônibus que segura um balão através de um barbante:
I) Quando o ônibus freia, o balão se desloca para trás.
II) Quando o ônibus acelera para frente, o balão se desloca para trás.
III) Quando o ônibus acelera para frente, o barbante permanece na vertical.
IV) Quando o ônibus freia, o barbante permanece na vertical.
Assinale a opção que indica a(s) afirmativa(s) correta(s).
a) III e IV
b) I e II
c) Somente I
d) Somente II
e) Nenhuma das afirmações é verdadeira.
06- (UEL-PR) Um observador vê um pêndulo preso ao teto de um vagão e deslocado da vertical como mostra a figura a seguir.
Sabendo que o vagão se desloca em trajetória retilínea, ele pode estar se movendo de
a) A para B, com velocidade constante.
b) B para A, com velocidade constante.
c) A para B, com sua velocidade diminuindo.
d) B para A, com sua velocidade aumentando.
e) B para A, com sua velocidade diminuindo.
07-(UNIFESP-SP) Às vezes, as pessoas que estão num elevador em movimento sentem uma sensação de desconforto, em geral na região do estômago. Isso se deve à inércia dos nossos órgãos internos localizados nessa região, e pode ocorrer
a) quando o elevador sobe ou desce em movimento uniforme.
b) apenas quando o elevador sobe em movimento uniforme.
c) apenas quando o elevador desce em movimento uniforme.
d) quando o elevador sobe ou desce em movimento variado.
e) apenas quando o elevador sobe em movimento variado.
08-(UFSCAR-SP) Leia a tirinha a seguir na figura 1.
Imagine que Calvin e sua cama estivessem a céu aberto, em repouso sobre um ponto P do equador terrestre, no momento em que a gravidade foi “desligada” por falta de pagamento da conta, ver figura 2.
Tendo em vista que o ponto P’ corresponde ao ponto P horas mais tarde, e supondo que nenhuma outra força atuasse sobre o garoto após “desligada” a gravidade, o desenho que melhor representa a posição de Calvin (ponto C) no instante considerado é
09-(UNESP-SP) Certos automóveis possuem um recurso destinado a manter a velocidade do veículo constante durante a viagem. Suponha que, em uma parte de uma estrada sem curvas, o veículo passe por um longo trecho em subida seguido de uma longa descida, sempre com velocidade constante. Desprezando o efeito de atrito com o ar e supondo que o controle da velocidade é atribuído exclusivamente ao motor, considere as afirmações:
I. Durante o percurso, a resultante das forças aplicadas sobre o automóvel é constante e não nula.
II. Durante o percurso, a resultante das forças aplicadas sobre o automóvel é nula.
III. A força tangencial aplicada pela pista às rodas tem mesmo sentido da velocidade na descida e contrário na subida.
Estão corretas as afirmações:
10- (UFSCAR-SP) Em repouso, o sistema de vasos comunicantes apresentado está em equilíbrio, de acordo com a figura 1.
Quando o sistema é submetido a um movimento uniformemente variado devido à ação de uma força horizontal voltada para direita, o líquido deverá permanecer em uma posição tal qual o esquematizado em
11-(UFSM) Duas pessoas jogam “Cabo de Guerra” onde cada uma puxa a extremidade de uma mesma corda.
O jogo está empatado, pois cada jogador aplica, na extremidade da corda, em sentidos opostos, forças de 80 kgf. A tensão que a corda está suportando equivale a, em kgf,
a) 0
b) 40
c) 80
d) 160
e) 6400
12-(UFB) Determine a intensidade da força resultante necessária para manter um trem (três vagões e uma locomotiva, cada um com massa de 5t) em movimento com velocidade constante de 5m/s.
13-(UFSC) Uma força de 8N e outra de 5N atuam num corpo, que é mantido em repouso por uma terceira força. Um valor que a intensidade dessa força não poderá ter é:
14-(UFB) O movimento do caminhão da figura é retilíneo e uniforme e os dois carros exercem sobre ele forças de intensidades F1=F2=5000N.
Fat é a intensidade da força de atrito. Pede-se:
a) O caminhão está em equilíbrio? Em caso afirmativo, qual o tipo?
b) Qual é a intensidade da força de atrito (Fat)?
c)Qual é a intensidade da força resultante?
15-(PUC-SP) Três forças são aplicadas a uma partícula de modo que a resultante é nula. Duas delas são perpendiculares entre si e suas intensidades são 90N e 120N, respectivamente.
a) Calcule a intensidade da 3a força.
O corpo está em equilíbrio? Em caso positivo, qual?
a) Pitágoras — F2=(90)2 + (120)2 — F=150N — A força equilibrante deve ser de150N.
b) Sim. Pode ser estático se a partícula estiver em repouso ou dinâmico se a partícula estiver em movimento retilíneo e uniforme.
16-(FCC-SP) Nas figuras seguintes representam-se esferas, que estão sobre mesas horizontais, sujeitas a forças horizontais. O atrito entre as mesas e as esferas é desprezível. F é a intensidade de uma força unitária.
Qual das esferas tem velocidade escalar constante?
17-(UFB) Um elefante é um ponto material (partícula) ou um corpo extenso
18-(UFMS) É comum, em filmes de ficção científica, que as naves espaciais, mesmo quando longe de qualquer planeta ou estrela, permaneçam com os motores ligados durante todo o tempo de percurso da viagem. Esse fato:
01- Se justifica, porque, se os motores forem desligados, a velocidade da nave diminuirá com o tempo até parar.
02- Se justifica, pois, para que qualquer objeto se mova, é necessária a ação de uma força sobre ele.
04-Se justifica, porque, se os motores forem desligados, a nave será desviada, de forma gradativa, de sua rota.
08- Não se justifica, pois, uma vez atingida a velocidade de cruzeiro, a nave seguirá até o destino com velocidade constante.
16- Não se justifica, pois, uma vez colocada no seu rumo, a nave seguirá até seu destino sem desviar-se da rota.
Dê como resposta a soma dos números das afirmações corretas.
19-(UNIFOR-CE) O que aconteceria se de repente a Terra parasse de girar ao redor do seu eixo? Ao parar a Terra inesperadamente, as casas, as pessoas, as árvores, os animais e tudo o que não esteja
ligado firmemente à Terra sairá a voar pela tangente com a velocidade de um projétil. A seguir, tudo cairá novamente sobre a superfície na forma de milhares de pedaços. A origem dessa tragédia, que esperamos nunca acontecer, tem uma explicação simples e está
a) no efeito relativístico do movimento de rotação da terra.
b) no princípio de que todo corpo que possui massa sofre os efeitos do princípio da inércia.
c) nas leis da termodinâmica, devido a uma redução de pressão na superfície da terra, resultado da ausência instantânea do movimento.
d) no fato de que a terra, no momento da parada, passaria repelir os corpos devido à ação gravitacional.
e) no princípio da conservação da energia mecânica, pois a resistência do ar deixaria de atuar e a normal sobre cada corpo seria igual a zero.
20-(UNIRG) As pessoas costumam dizer que, quando um carro freia, uma “força de inércia” atua sobre elas,
jogando-as para frente. Essa afirmação está errada, pois essa tendência de continuar em movimento, que a pessoa sente, não é proveniente de uma força, mas sim
a) da inércia, que é uma propriedade física da matéria.
b) da energia potencial gravitacional, que se mantém constante.
c) do par ação e reação, que surge entre o banco do carro e a pessoa.
d) do atrito, que tende a frear o carro, mas não a pessoa.
21-(UESPI) Na prova de lançamento de martelo nas Olimpíadas, o atleta coloca o martelo a girar e o solta quando atinge a maior velocidade que ele lhe consegue imprimir. Para modelar este fenômeno, suponha que o martelo execute uma trajetória circular num plano horizontal. A figura abaixo representa esquematicamente esta trajetória enquanto o atleta o acelera, e o ponto A é aquele no qual o martelo é solto.
Assinale a opção que representa corretamente a trajetória do martelo, vista de cima, após ser solto.
22-(UFAC-AC) A figura abaixo mostra imagens de um teste de colisão. A foto A revela o momento exato da colisão do carro com o muro. Nesse instante, a velocidade do carro era 56 km/h. As fotos B, C e D são imagens sequenciais da colisão. O motorista, que usa cinto de segurança, fica espremido entre seu banco e o volante. A criança, que estava sentada no banco da frente, ao lado do motorista, bate no pára-brisa e é arremessada para fora do carro.
Com relação ao que foi dito acima e, baseando-se nos conhecimentos de Física, pode-se afirmar que:
a) Não é necessário que os passageiros, sentados na parte traseira do carro, usem cinto de segurança.
b) Em razão da inércia, os passageiros são lançados para frente, conforme se observa nas fotos B, C e D.
c) O cinto de segurança contribui para reduzir a aceleração do carro.
d) O atrito entre o banco e os passageiros é suficiente para impedir que esses sejam arremessados para frente.
e) Os riscos, para os passageiros, seriam maiores se todos estivessem usando cinto de segurança.
23-(FATEC-SP) Ao estudar o movimento dos corpos, Galileu Galilei considerou que um corpo com velocidade constante
permaneceria nessa situação caso não atuasse sobre ele qualquer força ou se a somatória das forças, a força resultante, fosse igual a zero.
Comparando esse estudo de Galileu com o estudo realizado por Isaac Newton, Lei da Inércia, pode-se afirmar que, para Newton
I – um corpo com velocidade constante (intensidade, direção e sentido) possui força resultante igual a zero;
II – um corpo em repouso, com velocidade constante e igual a zero, possui força resultante igual a zero;
III – Galileu considerou a velocidade constante (intensidade, direção e sentido) no movimento circular.
Está correto o que se afirma em:
a) I, apenas. b) I e II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III.
24-(UERJ-RJ) Um avião sobrevoa, com velocidade constante, uma área devastada, no sentido sul-norte, em relação a um determinado observador.
A figura a seguir ilustra como esse observador, em repouso, no solo, vê o avião.
Quatro pequenas caixas idênticas de remédios são largadas de um compartimento da base do avião, uma a uma, a pequenos intervalos regulares. Nessas circunstâncias, os efeitos do ar praticamente não interferem no movimento das caixas.
O observador tira uma fotografia, logo após o início da queda da quarta caixa e antes de a primeira atingir o solo.
A ilustração mais adequada dessa fotografia é apresentada em:
25-(Uerj-RJ) No interior de um avião que se desloca horizontalmente em relação ao solo, com velocidade constante de 1000 km/h, um passageiro deixa cair um copo. Observe a ilustração abaixo, na qual estão indicados quatro pontos no piso do corredor do avião e a posição desse passageiro.
O copo, ao cair, atinge o piso do avião próximo ao ponto indicado pela seguinte letra:
26-(UFRN-RN) Considere um grande navio, tipo transatlântico, movendo-se em linha reta e com
velocidade constante (velocidade de cruzeiro). Em seu interior, existe um salão de jogos climatizado e nele uma mesa de pingue-pongue orientada paralelamente ao comprimento do navio. Dois jovens resolvem jogar pingue-pongue, mas discordam sobre quem deve ficar de frente ou de costas para o sentido do deslocamento do navio. Segundo um deles, tal escolha influenciaria no resultado do jogo, pois o movimento do navio afetaria o movimento relativo da bolinha de pingue-pongue.
Nesse contexto, de acordo com as Leis da Física, pode-se afirmar que
A) a discussão não é pertinente, pois, no caso, o navio se comporta como um referencial não inercial, não afetando o movimento da bola.
B) a discussão é pertinente, pois, no caso, o navio se comporta como um referencial não inercial, não afetando o movimento da bola.
C) a discussão é pertinente, pois, no caso, o navio se comporta como um referencial inercial, afetando o movimento da bola.
D) a discussão não é pertinente, pois, no caso, o navio se comporta como um referencial inercial, não afetando o movimento da bola.
27–(UFF-RJ)
Dois corpos, um de massa m e outro de massa 5m estão conectados entre si por um fio e o conjunto encontra-se originalmente em repouso, suspenso por uma linha presa a uma haste, como mostra a figura. A linha que prende o conjunto à haste é queimada e o conjunto cai em queda livre.
Desprezando os efeitos da resistência do ar, indique a figura que representa corretamente as força f1 e f2, que o fio faz sobre os corpos de massa m e 5m, respectivamente, durante a queda.
28-(UFRN-RN)
Em seu livro “Diálogos sobre os dois Principais Sistemas do Mundo”, Galileu, através de seu
personagem Salviati, refuta um dos principais argumentos aristotélicos sobre o movimento da Terra, defendido pelo personagem Simplício, que diz: “Se de fato a Terra tivesse um movimento diurno de rotação, uma torre do alto da qual se deixasse cair uma pedra, sendo transportada pela Terra em sua rotação, já se teria deslocado de muitas centenas de jardas para leste durante o tempo de queda da pedra, e a pedra deveria atingir o solo a essa distância da base da torre”.
Seguindo o argumento de Simplício, poder-se-ia concluir que a Terra não gira, pois a pedra sempre cai atingindo o ponto verticalmente abaixo de onde foi solta. Entretanto, a argumentação de Simplício está equivocada, pois sabe-se que a Terra tem movimento de rotação, isto é, ela gira, e que a pedra cai no ponto abaixo do qual foi solta porque
A) sua velocidade de queda depende da velocidade linear da Terra.
B) sua velocidade angular é igual à velocidade angular da Terra.
C) sua aceleração angular é igual à aceleração da gravidade.
D) sua aceleração linear depende da aceleração linear da Terra.