Questão de Física - Observe a reprodução de uma pintura que retrata garotos brincando de puxar latas por um barbante. Sobre isso

Observe a reprodução de uma pintura que retrata garotos brincando de puxar latas por um barbante. Sobre isso, considere as seguintes situações: 

a) Os meninos aumentam a velocidade com que correm. 

b) Os meninos diminuem a velocidade com que correm. 

c) Os meninos mantêm constante o módulo da velocidade com que correm. Em qual dessas situações é maior a chance de o barbante arrebentar? Por quê?

RESPOSTA:

O barbante terá maior chance de arrebentar quanto maior for a tração a que os meninos submeterem as latinhas. Supondo que a inclinação com que eles puxam as latinhas seja a mesma nas três situações, a tração será maior quando os meninos aumentarem a velocidade, pois o módulo da projeção horizontal da tração será maior que o módulo da força de atrito dinâmico das latinhas. Portanto, nesse caso, o barbante terá maior chance de arrebentar. Caso da situação do item a. 

Se os meninos diminuírem a velocidade, o módulo da projeção horizontal da tração deverá ser menor que o módulo da força de atrito dinâmico das latinhas. Caso da situação do item b. 

Se os meninos estiverem em velocidade constante, a projeção horizontal da tração terá o mesmo módulo que a força de atrito dinâmico. Caso da situação do item c. 

Logo, o barbante terá maior chance de arrebentar na situação do item a.

Questão de Física - Observe a representação artística do Sistema Solar. Qual dos planetas deveria ser escolhido por Garfield

Observe a representação artística do Sistema Solar. Qual dos planetas deveria ser escolhido por Garfield para conseguir diminuir seu peso? Em qual planeta do Sistema Solar Garfield teria menor massa?

RESPOSTA:

Considerando que Garfield quer diminuir a força peso que atua sobre ele, o planeta do Sistema Solar mais indicado é aquele com menor aceleração gravitacional: Marte ou Mercúrio. Como a massa dos corpos é invariável, de nada adiantaria a mudança para um planeta de menor gravidade com o objetivo de emagrecer, pois, apesar da sensação de menor peso num planeta de menor gravidade, não há diminuição da massa.

Questão de Física - Um garoto aguarda o início de um passeio de carroça (ver figura), observando os bois que vão puxá‑la e refletindo

Um garoto aguarda o início de um passeio de carroça (ver figura), observando os bois que vão puxá‑la e refletindo sobre a 3a lei de Newton. Então, ele elabora a seguinte proposição sobre a situação: “Pela lei da ação e reação, quando o boi puxar a carroça, esta também vai puxá‑lo. Como as forças serão iguais e terão sentidos contrários, o boi não conseguirá mover a carroça, que, assim, jamais sairá do lugar.”

Explique quais são as incorreções da proposição do garoto sobre os conceitos envolvidos na 3a lei de Newton.

RESPOSTA:

O boi aplica uma força na carroça e esta, como reação, exerce a mesma força de sentido contrário sobre ele. As duas forças não se anularão porque estão aplicadas em corpos diferentes. A força que o boi aplica na carroça só poderia ser anulada por outra de mesma direção, mas de sentido contrário; porém deveria ser aplicada na própria carroça, e não no boi.

Questão de Física - Por que, do ponto de vista da 3ª lei de Newton, não seria eficiente utilizar um avião a hélice para resgatar um astronauta

Por que, do ponto de vista da 3ª lei de Newton, não seria eficiente utilizar um avião a hélice para resgatar um astronauta na Lua para trazê‑lo para a Terra?

RESPOSTA:

Nesse tipo de avião, a hélice exerce uma força sobre o ar, empurrando-o para trás, e, como reação, o ar exerce uma força sobre a hélice (presa ao avião), empurrando o avião para a frente. Como em uma viagem à Lua há um longo percurso sem a presença de ar (o vácuo no espaço), o movimento não seria possível.

Questão de Física - Uma pessoa colocada numa extremidade de um pequeno barco vai correr em direção à outra extremidade (ver figura).

Uma pessoa colocada numa extremidade de um pequeno barco vai correr em direção à outra extremidade (ver figura). Em seguida, vai pular tentando alcançar a plataforma de madeira.

a) Descreva o movimento do homem em relação a um ponto fixo na plataforma. 

b) Descreva o movimento do barco em relação a um ponto fixo na plataforma.

RESPOSTA:

a) Considerando-se semelhantes as massas do barco e do homem, em relação a um ponto fixo na plataforma, o homem praticamente não se moverá. Isso ocorre pois é como se ele estivesse andando numa esteira: ao mesmo tempo que ele tenta andar para a frente, o barco vai para trás. 

b) O barco, visto de um ponto fixo na plataforma, se afastará dela, pois é empurrado para trás pelos pés da pessoa devido à 3ª lei de Newton: ação e reação. Ao mesmo tempo que o homem empurra o barco para trás, o barco empurra o homem para a frente.