Leis de Newton teóricas-Gabarito Gabarito: Resposta da questão 1: [A] Após o lançamento, a única força que age sobre a bola é seu próprio peso, vertical e para baixo. Resposta da questão 2: 02 + 04 + 08 = 14. [01] Incorreta. O princípio da inércia afirma que “se a resultante das forças sobre um ponto material é nula, ele está em repouso (equilíbrio estático) ou em movimento retilíneo e uniforme (equilíbrio dinâmico)”. [02] Correta. De acordo com o princípio fundamental da dinâmica, o módulo da aceleração é diretamente proporcional à intensidade da força resultante e inversamente proporcional à massa. [04] Correta. O termo mais adequado a se usar para a terceira lei de Newton é: forças de ação e reação nunca se equilibram, pois atuam em corpos distintos. Elas se anulam quando deixam de atuar. [08] Correta. O movimento retilíneo e uniforme é um caso de equilíbrio dinâmico. Resposta da questão 3: [B] Inércia é uma propriedade de todos os corpos: todo corpo em repouso tende a continuar em repouso; todo corpo em movimento tende a continuar em movimento retilíneo e uniforme. Resposta da questão 4: F – F – F – F – F. Falso – as forças servem para alterar o movimento e não mantê-lo. Falso – a primeira lei de Newton é um caso particular da segunda em que a resultante das forças é nula. Falso – a segunda lei de Newton refere-se à resultante de todas as forças. Falso – quem aplica a ação, recebe a reação. Falso – somente em referenciais inerciais. Resposta da questão 5: [C] Rigorosamente, não temos par ação-reação em nenhuma das opções. As forças de ação-reação são da mesma interação, têm mesma direção, mesma intensidade e sentidos opostos. As interações realizadas pelo bloco e os respectivos pares de forças de ação-reação geradas, conforme ilustra a figura, são: – Bloco-Agente externo: Fext e F'ext . – Bloco-Terra: P e P'. – Bloco-Superfície: Fsup e F'sup . Notemos que a Normal não é uma força, mas apenas uma componente da força que a superfície troca com o bloco. Caso não houvesse atrito, a força trocada com a superfície seria apenas a Normal, aí sim teríamos a força de compressão e a Normal formando um par ação-reação. Resposta da questão 6: [A] Essas forças formam um par ação-reação, portanto têm: mesmo módulo, mesma direção e sentidos opostos. Resposta da questão 7: [A] A força de compressão entre um corpo e uma superfície e chamada força normal, pois é sempre perpendicular à superfície. Resposta da questão 8: [C] O enunciado está impreciso. Todas as opções apresentam grandezas vetoriais. Deveria ser: Analise as alternativas e marque a única que apresenta apenas grandezas vetoriais. Além disso, peso é uma força. Não deveriam aparecer os dois termos na mesma opção. Grandezas vetoriais possuem módulo, direção e sentido. Massa, temperatura, energia não são grandezas vetoriais. Resposta da questão 9: [C] Nas Figuras X e Y a força F apresenta componentes vertical e horizontal. Como o movimento é retilíneo, as forças verticais estão equilibradas. Assim, analisando cada uma das figuras: Figura X: N P Fy N P Figura Y: N Fy P N P Figura Z: N P Resposta da questão 10: [D] 2 Afirmação 1: relacionada à 2ª Lei de Newton (Lei Fundamental da Dinâmica), pois a resultante das forças aplicadas sobre o carrinho no seu lançamento faz com que ele adquira aceleração. Afirmação 2: relacionada à 3ª Lei de Newton (Lei da Ação e Reação). A pessoa bate no chão, o chão reage e bate na pessoa. Afirmação 3: relacionada à 1ª Lei de Newton (Lei da Inércia). Há uma imprecisão nessa afirmação, pois o garoto não é lançado, mas, sim, continua em movimento, por Inércia. Assim, a correspondência correta é: ( 2 ) 3ª Lei de Newton (Lei da Ação e Reação). ( 3 ) 1ª Lei de Newton (Lei da Inércia). ( 1 ) 2ª Lei de Newton (F m a). Resposta da questão 11: [B] Se a velocidade vetorial é constante, o movimento é retilíneo e uniforme. O Princípio da Inércia (1ª Lei de Newton) estabelece que, nessas condições, a resultante das forças atuantes sobre o paraquedista é nula. Resposta da questão 12: [A] A força normal tem sempre direção perpendicular à superfície de apoio, no sentido de evitar a penetração do corpo na superfície, o que não se verifica apenas na situação III. Resposta da questão 13: [E] Ação e reação são forças de mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos, porém, não se equilibram, pois não atuam no mesmo corpo. Resposta da questão 14: [C] A Lei da Ação e Reação (3ª Lei de Newton) afirma que as forças do par Ação-Reação: - São da mesma interação (Mônica-corda); - Agem em corpos diferentes (uma na Mônica e a outra na corda), portanto não se equilibram, pois agem em corpos diferentes; - São recíprocas (Mônica na corda/corda na Mônica) e simultâneas; - Têm mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos. Resposta da questão 15: [E] Analisando cada uma das afirmações: I. Incorreta. Quando menor o ângulo , mais inclinada está a pessoa, exigindo maior esforço da coluna, portanto menor o peso que se consegue levantar. II. Correta. Quanto maior o ângulo , mais ereto está o halterofilista, exigindo menor esforço da coluna. III. Correta. Quanto maior o valor de , menor a tensão na musculatura eretora ao se levantar um peso, que é exatamente o que mostra o gráfico. Resposta da questão 16: [B] Quando o ônibus está em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme, a pêndulo está posicionado verticalmente. 3 Quando o movimento e retilíneo e acelerado, por inércia, o pêndulo tende a ficar em relação a Terra, inclinado-se para trás em relação ao ônibus, como em (II). Quando o movimento e retilíneo e retardado, por inércia, o pêndulo tende a continuar com a mesma velocidade em relação à Terra, inclinando-se para frente em relação ao ônibus, como em (V). Resposta da questão 17: [C] Por inércia, quando o copo é abandonado, ele continua com a mesma velocidade horizontal em relação à Terra, ganhando apenas velocidade vertical devido à gravidade. Assim, o copo está em repouso em relação ao piso do avião, portanto ele cai próximo ao ponto R, como se o avião estivesse em repouso em relação ao solo. Resposta da questão 18: [D] Como o homem está em repouso nas três situações, em todas elas a resultante das forças é nula, ou seja, as trações estão equilibradas. Seja a F a intensidade da força aplicada por cada cavalo. – Na primeira figura: T1A T2A F . – Na segunda figura: T1B T2B F . – Na terceira figura: T1C T2C 2 F. Então: T1A T2A T1B T2B T1C T2C . Resposta da questão 19: [A] As forças de ação e reação: – são da mesma interação; – são simultâneas e recíprocas; – Não se equilibram, pois agem em corpos diferentes, – são do mesmo tipo (campo-campo ou contato/contato) – têm mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos; Resposta da questão 20: [A] As forças de natureza gravitacional são exclusivamente atrativas. Resposta da questão 21: [B] Resposta da questão 22: [E] I – Correta. As leis de Newton são válidas apenas em referenciais inerciais. De acordo com o enunciado, se a partícula está em repouso, nenhuma força está agindo sobre ela. O referencial é inercial. II – Correta. Sobre uma partícula em MRU a resultante das forças é nula. III – Correta. Sobre toda partícula em repouso ou em MRU a resultante das forças é nula. Resposta da questão 23: [B] 4 I. Correto: equilíbrio significa FR 0 e MFO 0 . II. Errado: ação e reação ocorrem simultaneamente. III. Errado: somente se o sistema for conservativo. IV. Correto: a energia potencial gravitacional é obtida pela expressão: EPG mgh . Resposta da questão 24: [C] Se existem forças atuando sobre um objeto, mas elas estão equilibradas, a resultante é nula. E, pelo princípio da inércia, se a resultante das forças atuantes sobre um objeto é nula, ele está em repouso ou em movimento retilíneo e uniforme. Assim o objeto não está acelerado e sua velocidade não muda com o passar do tempo. Esquematicamente: repouso v 0 R0 a0 MRU v 0 (constante) Resposta da questão 25: [C] 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: R = 0 T = P. 5