Grátis 98 pág. Física• Colégio Santo Agostinho
Pré-visualização | Página 9 de 13nessa questão. Repare que as pessoas estão em contato com o piso do elevador, logo, existe uma força de contato que as impulsiona para cima. Por ação e reação, essa mesma força impulsiona o elevador para baixo. Como as pessoas e o elevador estão no mesmo referencial (nesse caso, não inercial, por estar acelerado), podemos considerar o sistema como uma coisa só: Elevador + pessoas. 64 / 98 VERIFICANDO O APRENDIZADO 1. Qual das seguintes situações não está relacionada com a Terceira Lei de Newton? a) Um martelo batendo em um prego. b) Um helicóptero pairando sobre uma montanha. c) Uma bola de futebol parando de rolar no gramado. d) Um salto vertical para alcançar algo no alto. e) O chute de um carateca em uma tábua de madeira. Comentário Parabéns! A alternativa C está correta. A única que não está relacionada diretamente à Terceira Lei de Newton é a letra C, visto que a bola de futebol para de rolar devido à força de atrito contrária ao seu movimento, existente entre a bola e o gramado. 65 / 98 2. Um elevador foi projetado para subir com aceleração igual a g e descer com aceleração também igual a g. Nas situações em que o elevador estiver subindo e descendo, uma pessoa de massa M dentro do elevador sentirá forças normais em seus pés respectivamente iguais a: a) mg ; mg b) mg ; 2mg c) 0, mg d) 2mg; 0 e) mg; 0 Comentário Parabéns! A alternativa D está correta. - Elevador subindo: Pela 2ª Lei de Newton, a soma das forças resultantes presentes em um corpo é igual à massa vezes a aceleração. Nesse caso, a força resultante está para cima, pois a aceleração é igual a g e para cima. Assim: 66 / 98 - Elevador descendo: Pela 2ª Lei de Newton, a soma das forças resultantes presentes em um corpo é igual à massa vezes a aceleração. Nesse caso, a força resultante está para baixo, pois a aceleração é igual a g e para baixo. Assim: 67 / 98 3. Um carro move-se para a direita com aceleração 20m/s2 e o bloco m= 1kg não se move em relação ao carro. Sendo g= 10m/s2, encontre a razão T1/T2 entre as trações nos fios ideais. a) 1 b) 2 c) 3 d) 1/2 e) 1/3 Comentário Parabéns! A alternativa C está correta. Se isolarmos o corpo m, as forças que atuam sobre ele são: O corpo está acelerado na horizontal, da esquerda para direita, com a= 20m/s2 (esta é a aceleração do carro e é dito que a massa m não se move em relação ao carro, ou seja, 68 / 98 possui a mesma aceleração que ele). Assim, pela 2ª Lei de Newton, a soma das forças, ou seja, a força resultante (que precisará ser na horizontal, da esquerda para direita) é igual à massa vezes aceleração. Na horizontal: Na vertical: Logo, (T1/T2)= 3 Isso acontece porque T1 é a única força que tem componente para cima. Para baixo, há a força Peso e uma componente de T2. Como não há aceleração resultante na vertical, as componentes nessa direção precisam se equilibrar. 69 / 98 4. (ITA-2000) Uma pilha de seis blocos iguais, de mesma massa m, repousa sobre o piso de um elevador, como mostra a figura. O elevador está subindo em movimento uniformemente retardado com uma aceleração de módulo a. O módulo da força que o bloco 3 exerce sobre o bloco 2 é dado por: a) 3m (g + a) b) 3m (g – a) c) 2m (g + a) d) 2m (g – a) e) m (2g – a) Comentário Parabéns! A alternativa D está correta. Apesar de o elevador ainda estar subindo, a atuação da aceleração é para baixo, ou seja, em um sentido de retardar esse movimento de subida. Assim, se aplicarmos a 2ª Lei de Newton em cada bloco, a partir do bloco 1 até o bloco 3, teremos: - Bloco 1: 70 / 98 - Bloco 2: Pela 3ª Lei de Newton, a força de contato que 1 faz em 2 (N12) é igual à força de contato que 2 faz em 1 (N21), porém de sentidos contrários. Assim: O bloco 1 realiza uma força no bloco 2, assim como o bloco 2 realiza uma força no bloco 1 de mesma intensidade. A mesma coisa acontece entre o bloco 2 e o bloco 3, e assim, sucessivamente. Com isso, poderíamos simplesmente considerar os blocos 1 e 2 como um único, e o 3, 4, 5 e 6 como outro objeto. Por que? Porque as forças de contato entre eles são chamadas de forças internas, ou seja, elas se anulam entre si. Assim, podemos juntá-los como um corpo só e considerarmos somente as forças externas. A resolução do problema ficaria: A força exercida pelo bloco 3 sobre o bloco 2 é a força Normal relativa aos dois blocos: 1 e 2. A força resultante é dada pela diferença do Peso pela força Normal. Portanto: Como os blocos são iguais, m1= m2= m. Assim: Seguindo esse mesmo raciocínio, você consegue dizer qual a força que o bloco 4 faz no bloco 5? Acertou se respondeu 4m(g-a). 71 / 98 5. (UNICAMP- 2016) Um pescador estaciona seu barco leve à margem de uma lagoa calma, em frente a uma árvore carregada de deliciosos frutos. Esse barco pode mover-se livremente sobre a água, uma vez que o atrito entre ambos pode ser considerado muito pequeno. Após algum tempo de inútil pescaria, o pescador sente vontade de comer alguns frutos. Coloca cuidadosamente sua vara de pescar no chão do barco e dirige-se, andando sobre ele, em direção à árvore. Conseguirá o pescador alcançar a árvore? Por quê? Solução O pescador não conseguirá alcançar a árvore. Seguindo a 3ª Lei de Newton, ao andar, o pescador empurra o chão do barco para trás, enquanto o chão do barco empurra o pescador para frente. Como não há atrito ou qualquer força contrária ao movimento do barco, este andará para frente, distanciando-se da árvore. 6. Nessa questão você precisará usar conceitos abordados neste módulo e conceitos abordados nos módulos anteriores. Você precisa empurrar uma caixa de madeira, de 30kg, em um solo rugoso, a uma distância de 32 metros. Aplicando as forças provenientes dos seus músculos, você passa a empurrar a caixa, aplicando a ela uma força constante de 50N. Porém, o chão lhe oferece uma resistência de 20N. Em quanto tempo você consegue chegar na posição de interesse? Solução Considerando que a caixa encontrava- se inicialmente em repouso e que, tanto a força aplicada à caixa por você quanto a força de atrito são constantes em todo o trajeto, pela 2ª Lei de Newton temos que: Ou seja, você consegue empurrar a caixa com uma aceleração constante de 1,0m/s2. Assim, para saber o tempo de deslocamento, aplicamos a equação horária de espaço: S=S0+v0t+at22S=S0+v0t+at22 32=0+0−t+ 1−t22→=8,0s32=0+0-t+ 1-t22→=8,0s 72 / 98 INTRODUÇÃO O CONCEITO DE ENERGIA Século XVII - Gottfried Leibniz O conceito de energia, segundo Rooney (2013), foi explicado matematicamente pela primeira vez pelo matemático alemão Gottfried Leibniz, no século XVII, através do estudo da conservação entre diferentes tipos de energia, aos quais chamou de vis viva. Século XVIII - Émilie du Châtelet O trabalho de Gottfried Leibniz foi aprimorado por uma física francesa chamada Émilie du Châtelet, já no século XVIII, que definiu a energia de um corpo em movimento como proporcional à sua massa multiplicada por sua velocidade ao quadrado. 73 / 98 Século XX - Richard Philips Feynman Em seu livro Lectures on Physics, um dos maiores físicos do século XX, ganhador do Prêmio Nobel em 1965, Richard Philips Feynman, nos diz que não sabemos até hoje o que é energia. IMPORTANTE No entanto, mais importante que saber o que é energia, é saber as formas existentes de energia e como transformar uma forma em outra. Além disso, é importante termos a noção que a energia não pode ser criada nem destruída, somente transformada. Os conceitos de trabalho e energia são extremamente importantes em diversas engenharias, em que transformamos uma forma de energia em outra, além de desenvolver e produzir dispositivos que utilizam Qual das seguintes situações não está relacionada com a 3ª lei de Newton?e) Correta: Haverá equilíbrio quando as forças que atuam no mesmo corpo possuírem mesma intensidade e sentidos opostos. Esse não é o caso da Terceira lei de Newton, pois, nessa lei, as forças atuam em corpos diferentes.
Quais são as 3 lei de Newton?As leis de Newton são: Lei da Inércia, Princípio Fundamental da Dinâmica e Lei da Ação e Reação. Essas leis são usadas para determinar a dinâmica dos movimentos dos corpos. As leis de Newton estão entre as mais importantes leis da Física e são usadas para determinar a dinâmica dos corpos.
O que diz a terceira lei de Newton Cite exemplos?Isso significa que as forças atuam em pares e que para toda ação existe uma reação. Por exemplo, se o corpo A exercer uma força Fa sobre o corpo B, o corpo B irá exercer uma força Fb de igual intensidade sobre o corpo A, isto é Fa = Fb,, e de igual direção, pois ambos estão na horizontal.
Que característica importantíssima da terceira lei de Newton não deve ser refutada?Por nunca agir sobre os mesmos corpos, em hipótese alguma haverá ação sem reação, de modo que a resultante entre essas forças não pode ser nula, bem como, não pode se equilibrar, pois elas atuam em corpos diferentes.
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