Um carro vai fazer a curva mostrada no mapa abaixo

Física
Questão 1
Para manter a velocidade, o motorista de um carro deve ficar
pisando no “acelerador”, de leve, do contrário a velocidade
do carro diminui com o tempo. Isso se deve à:
a) 2ª Lei de Newton, pois ao pisar no “acelerador”, o
motor desenvolve a força necessária para anular a
força de resistência do ar e do atrito.
b) 1ª Lei de Newton, pois ao pisar no “acelerador”, o
motor desenvolve a força necessária para anular a
força de resistência do ar e do atrito.
c) 1ª Lei de Newton, pois ao pisar no “acelerador”, o
motor desenvolve maior força que a força de
resistência do ar e do atrito.
d) 2ª Lei de Newton, pois ao pisar no “acelerador”, o
motor desenvolve maior força que a força de
resistência do ar e do atrito.
e) 3ª Lei de Newton, pois ao pisar no “acelerador”, o
motor desenvolve maior força que a força de
resistência do ar e do atrito.
Resolução comentada:
De acordo com a Lei da Inércia (1ª Lei de Newton), um
objeto precisa de uma força resultante não nula para variar
sua velocidade. Então, se a força do motor anula a força de
resistência do ar e do atrito, a velocidade do carro não
variará, ficará constante. Se a força do motor for maior, o
carro vai aumentar sua velocidade e se for menor, vai
diminuir sua velocidade.
Alternativa correta: b.
Questão 3
Ao brecar, um carro de 1000kg tem desaceleração de
(
). Calcule a força de atrito necessária
para produzir essa desaceleração, em Newtons.
a) 5600
b) 56000
c) 0,0056
d) 50
e) 20000
Resolução comentada:
A força é dada pela 2ª lei de Newton:
Alternativa a.
Questão 4
Um carro vai fazer a curva mostrada no mapa abaixo
(é um retorno na pista SP101, em Hortolândia, perto
da IBM). O raio da curva é de 65 metros, a massa do
carro é 1000kg. A força de atrito dos pneus com o
asfalto seco (que faz o carro acompanhar a curva) é de
no máximo 60% do peso do carro. Lembrando-se que
peso é dado em Newtons, calcule a maior velocidade
aproximada com que o carro pode fazer essa curva,
sem derrapar.
Questão 2
“Meu peso é 50kg”, uma garota diz em seu cotidiano. Sobre
esta afirmação podemos dizer:
a) que está certa, pois o peso é dado em quilogramas.
b) que está errada, pois o peso dela na verdade é 50N
apenas na Lua.
c) que está errada, pois o peso dela na verdade é
500kgf.
d) que está certa, pois o peso é constante.
e) que está errada, pois o peso dela, na Terra é 500N
aproximadamente.
Resolução comentada:
O peso, dado em Newtons, é a força da gravidade sobre a
massa, então ele se altera conforme o campo gravitacional
local. Mas a massa, dada em kg, se refere à quantidade de
matéria do objeto, então é constante e independe da
gravidade.
Calculando esse peso:
Alternativa e.
Obs.: se o asfalto estiver molhado, a força de atrito é
menor.
a)
b)
c)
d)
e)
50 km/h
60 km/h
70 km/h
80km/h
90 km/h
Resolução comentada:
E o fio de baixo suporta apenas o peso do elefante de baixo:
O peso é:
Alternativa correta a.
Questão 6
A força de atrito é:
[Fuvest 2012, 1ª fase]
Esta é a força resultante centrípeta. Então:
O gráfico abaixo representa a força F exercida pela
musculatura eretora sobre a coluna vertebral, ao se levantar
um peso, em função do ângulo , entre a direção da coluna
e a horizontal. Ao se levantar pesos com postura incorreta,
essa força pode se tornar muito grande, causando dores
lombares e problemas na coluna.
√
⁄ →
Alternativa c.
Com base nas informações dadas e no gráfico acima, foram
feitas as seguintes afirmações:
Questão 5
Resolução comentada:
[Fuvest 2012, 1ª fase]
Um móbile pendurado no teto tem três
elefantezinhos presos um ao outro por
fios, como mostra a figura. As massas
dos elefantes de cima, do meio e de
baixo são, respectivamente, 20 g, 30 g
e 70 g. Os valores de tensão, em
newtons, nos fios superior, médio e
inferior são, respectivamente, iguais a
a) 1,2; 1,0; 0,7.
b) 1,2; 0,5; 0,2.
c) 0,7; 0,3; 0,2.
d) 0,2; 0,5; 1,2.
e) 0,2; 0,3; 0,7.
I.
NOTE E ADOTE
Desconsidere as massas dos fios.
Aceleração da gravidade g = 10 m/s2.
Resolução comentada:
Primeiro transformamos as massas para kg:
→
→
→
O fio de cima aguenta o peso dos três:
(
O fio do meio aguenta apenas o peso dos dois elefantes de
baixo:
)
Alternativa correta, e.
Está correto apenas o que se afirma em
a) I.
b) II.
c) III.
d) I e II.
e) II e III.
Questão 7
)
(
Quanto menor o valor de , maior o peso que
se consegue levantar.
Errado pois quanto menor o valor de maior a força
sobre a coluna, prejudicando-a; então pode-se erguer
menor peso.
II.
Para evitar problemas na coluna, um
halterofilista deve procurar levantar pesos
adotando postura corporal cujo ângulo seja
grande.
Certo, pois conforme o gráfico, quanto maior o valor de
menor a força exercida pela musculatura sobre a
coluna.
III.
Quanto maior o valor de , menor a tensão na
musculatura eretora ao se levantar um peso.
Correto, conforme se vê no gráfico.
[ENEM 2011]
Para medir o tempo de reação de uma pessoa, pode-se
realizar a seguinte experiência:
I.
Mantenha uma régua (com cerca de 30 cm)
suspensa verticalmente, segurando-a pela
extremidade superior, de modo que o zero da
régua esteja situado na extremidade inferior.
II.
A pessoa deve colocar os dedos de sua mão,
em forma de pinça, próximos do zero da régua,
sem tocá-la.
III.
Sem aviso prévio, a pessoa que estiver
segurando a régua deve soltá-la. A outra
pessoa deve procurar segurá-la o mais
rapidamente possível e observar a posição onde
conseguiu segurar a régua, isto é, a distância
que ela percorre durante a queda.
O quadro seguinte mostra a posição em que três pessoas
conseguiram segurar a régua e os respectivos tempos de
reação.
A distância percorrida pela régua aumenta mais rapidamente
que o tempo de reação porque a
a) energia mecânica da régua aumenta, o que a faz
cair mais rápido.
b) resistência do ar aumenta, o que faz a régua cair
com menor velocidade.
c) aceleração de queda da régua varia, o que provoca
um movimento acelerado.
d) força peso da régua tem valor constante, o que gera
um movimento acelerado.
e) velocidade da régua é constante, o que provoca
uma passagem linear de tempo.
Resolução comentada:
Se a distância percorrida aumenta mais rapidamente é
porque a régua está acelerando. E para haver aceleração
deve haver uma força resultante não nula, conforme diz a 1ª
Lei de Newton, a lei da inércia. Essa força agindo sobre um
objeto em queda é o peso do objeto.
Alternativa d.
Questão 8
Observe o fenômeno indicado na tirinha abaixo.
A força que atua sobre o peso e produz o deslocamento
vertical da garrafa é a força
(A) de inércia.
(B) gravitacional.
(C) de empuxo.
(D) centrípeta.
(E) elástica.
Resolução comentada:
Para que o peso gire é necessária uma força resultante
centrípeta, que vem da garrafa pendurada. Então quanto
maior a velocidade do peso, mais força é necessária. Se essa
força for maior que o peso da garrafa, a curva vai aumentar,
puxando a garrafa para cima.
Alternativa d.
Questão 9
[Fuvest 2010, 1ª fase]
Um avião, com velocidade constante e horizontal, voando em
meio a uma tempestade, repentinamente perde altitude,
sendo tragado para baixo e permanecendo com aceleração
constante vertical de módulo a > g, em relação ao solo,
durante um intervalo de tempo
. Pode-se afirmar que,
durante esse período, uma bola de futebol que se encontrava
solta sobre uma poltrona desocupada
a) permanecerá sobre a poltrona, sem alteração de sua
posição inicial.
b) flutuará no espaço interior do avião, sem aceleração em
relação ao mesmo, durante o intervalo de tempo .
c) será acelerada para cima, em relação ao avião, sem poder
se chocar com o teto, independentemente do intervalo de
tempo .
d) será acelerada para cima, em relação ao avião, podendo
se chocar com o teto, dependendo do intervalo de tempo
t.
e) será pressionada contra a poltrona durante o intervalo de
tempo .
Resolução comentada:
Devido à 1ª Lei de Newton, inicialmente a bola permanece
parada, mas começa a cair logo em seguida, acelerada pela
gravidade, para baixo. Se o avião permanecer sendo puxado
para baixo muito tempo, pode ser que a bola venha a bater
contra o teto, pois ela acelera para baixo mais lentamente
que o avião (a>g).
Alternativa d.
Questão 10
[UECE]
Num lugar em que g = 10 m/s², lançamos um projétil com a
velocidade inicial de 100 m/s formando com a horizontal um
ângulo de elevação de 30º. A altura máxima será atingida
após:
a) 3 s
b) 4 s
c) 5 s
d) 10 s
e) 12 s
(
Resolução comentada:
Primeiro calculamos a velocidade inicial vertical:
Alternativa c.
E então calculamos o tempo de subida, sabendo que para a
subida a velocidade final é zero e a aceleração é
:
)