Newton tinha uma ideia muito clara a respeito do movimento e da interação entre os corpos do Universo. Com relação à interação, ele postulou que, quando dois corpos interagem entre si, sempre surgem duas forças de mesma intensidade, mesma direção e sentidos opostos, cada uma delas atuando em um dos corpos interagentes. A essa ideia, deu-se o nome de Princípio da Ação e Reação ou 3.ª Lei de Newton.

Com relação ao movimento dos corpos, ele percebeu que, quando todas as forças aplicadas em certo corpo se anulam mutuamente, esse corpo só pode ser encontrado em apenas dois estados: o de repouso ou o estado de movimento retilíneo uniforme, ambos em relação a um referencial inercial. E, a essa ideia, deu-se o nome de Princípio da Inércia ou 1.ª Lei de Newton.

No caso de haver uma força resultante diferente de zero atuando sobre o corpo, então este sofre uma aceleração inversamente proporcional à sua massa inercial e no mesmo sentido da atuação da força, em relação a um referencial inercial adotado arbitrariamente, o que ficou conhecido por Princípio Fundamental da Dinâmica ou 2.ª Lei de Newton.

Daniel Gardelli. A origem da inércia. Cad. Cat. Ens. Fís., v. 16, n.o 1, 1999, p. 43-53 (com adaptações).

Acerca desse tema, assinale a alternativa correta.

Suponha que, em um parque de diversões, se encontre um carrossel de raio R inicialmente em repouso, mas que possa girar, sem atrito, em torno de um eixo vertical, passando pelo centro de massa do carrossel. Considere que um menino de massa m corra com velocidade v ao longo da periferia do carrossel e, ao atingir o ponto de tangência, segure-se em um apoio do carrossel e pule para seu interior. Sendo I o momento de inércia do carrossel em relação ao eixo de rotação, é correto afirmar que a velocidade angular ω do carrossel é expressa por

Em um parque de diversões, existe um brinquedo chamado rotor, que consiste, basicamente, em um cilindro com eixo vertical em cuja parede as pessoas se encostam. Considere um cilindro vertical de raio igual a 6 m girando em torno de seu eixo e uma pessoa no seu interior, encostada na parede. Considere, ainda, que o coeficiente de atrito entre a roupa da pessoa e a parede do cilindro seja igual a µ = 0,45 e que o cilindro comece a girar. Considere, também, que, quando o cilindro atinge determinada velocidade, o piso dele seja retirado, e a pessoa não escorregue verticalmente. Para que isso ocorra, considerando g ≅ 10 m/s² , o menor valor da velocidade angular deverá ser de, aproximadamente,

O recuo de uma arma, quando dispara, exemplifica o princípio de conservação do momento. Inicialmente, o sistema constituído pela arma e pelo projétil está em repouso, e o momento total é zero. Quando a arma é disparada, ela recua para compensar o momento adquirido pelo projétil no seu movimento para frente. Normalmente, o momento de retrocesso é absorvido pela pessoa que dispara a arma.

Com base nesse conceito, considerando que uma arma cuja massa é de 0,80 kg dispara um projétil com massa de 0,016 kg a uma velocidade de 700 m/s, o valor da velocidade de recuo da arma é de

Seja um galpão submetido a um carregamento uniformemente distribuído e a uma carga concentrada. O apoio A é do primeiro gênero e o apoio B é do segundo gênero. O momento fletor no vértice E do pórtico vale:

Considere um fluido incompressível de densidade p escoando em um tubo de comprimento L e diâmetro hidráulico D_h . Se o coeficiente de atrito no escoamento é dado por f, e v é a velocidade do fluido no tubo, a expressão para a diferença de pressão experimentada por esse fluido incompressível é

Uma bobina contendo 1.000 espiras gira, no interior de um gerador elétrico, a uma velocidade de 20 rotações por segundo, na presença de um campo magnético uniforme, de intensidade B = 3,0 T, e perpendicular ao eixo de rotação. Considerando-se que a bobina é um quadrado de lado a = 20,0 cm, qual o valor máximo, em V, da fem produzida nesse gerador?

Um elevador é composto de um bloco de peso A, uma plataforma de peso B e uma barra triangular, conforme ilustra a figura abaixo. O bloco de peso A está sobre uma plataforma de peso B que é suspensa pela barra triangular onde é aplicada uma força P de 100 N. O bloco de peso total A é formado por vários pesos que são dispostos sem escorregamento, sendo o primeiro bloco de igual peso da plataforma B, segundo bloco igual à metade do peso B da plataforma, o terceiro bloco igual à terça parte do peso B da plataforma, e assim, sucessivamente.

Pede-se determinar a força de tração exercida pelo cabo na plataforma, em newtons, sabendo que o peso B é de 100N, são dez elementos que constam do bloco A, e a aceleração da gravidade é de 10 m.s^-2. Abandona-se o peso das polias, do cabo e da barra triangular acima das polias na presença dos pesos citados.

Um corpo total ou parcialmente imerso em um fluido sofre a ação de uma força igual, em módulo, ao peso do fluido deslocado e dirigida para cima segundo uma reta que passa pelo centro de gravidade do fluido deslocado. Acerca do princípio envolvido nessa afirmação e considerando a densidade da água igual a 10³ kg/m³ e g = 10 m/s ² , assinale a opção correta.

Um determinado muro de contenção será executado para arrimar um desnível de 3 metros no terreno. O peso específico do solo é 18 kN/m³ e o coeficiente de empuxo ativo é 1/3. Sobre o terreno arrimado atua uma sobrecarga de 9 kN/m² . O momento de tombamento despertado na base destemuro, emkN.m/m, é igual a:

No manômetro ilustrado na figura ao lado, o fluido manométrico é o mercúrio, de massa específica 13,6 g/cm³ . Há água, de massa específica 1,00 g/cm³ , no ramo esquerdo, e óleo, de massa específica 0,80 g/cm³ , no ramo direito. Considerando a aceleração da gravidade local g = 10,0 m/s² , a diferença de pressão, em cmHg, entre os pontos A e B, é

Um termômetro a gás, a volume constante, esquematizado na figura ao lado, foi calibrado usando como pontos fixos a ebulição do álcool etílico e a fusão do chumbo. Ao se colocar o bulbo do termômetro em equilíbrio térmico com álcool etílico em ebulição, o manômetro registra pressão interna no gás de 1.050 mmHg. Por outro lado, em equilíbrio térmico com chumbo em fusão, a pressão interna do gás é de 1.800 mmHg. Sabe-se que a ebulição do álcool etílico ocorre a 77 °C e a temperatura de fusão do chumbo é igual a 327 °C. Ao se determinar a temperatura de um líquido, a altura h no manômetro é 749 mm. Sabendo-se que a pressão atmosférica é 760 mmHg, a temperatura do líquido, em °C, é

A figura acima ilustra um recipiente cilíndrico totalmente fechado, contendo gás e óleo. A, B e C são pontos no inte- rior do recipiente, estando A no seu tampo, C na sua base e B na interface gás-óleo. As densidades do óleo e do gás valem, respectivamente, 0,8 g/cm³ e 0,01 g/cm³ . Sabendo-se que a pressão no ponto A vale 6 kPa e que a gravidade local vale 10 m/s² , conclui-se que a pressão no ponto C, em kPa, vale

Uma pedra de massa 0,2 kg está em equilíbrio, totalmente submersa na água e parcialmente sustentada por um dinamômetro, que marca 1,5 N. Sabendo-se que a densidade da água é 1000 kg/m³ e considerando-se a gravidade local igual a 10 m/s² , o volume da pedra, em cm³ , vale

A figura acima ilustra uma barra homogênea articulada em A, que está mantida em equilíbrio, na horizontal, sustentada por um cabo inextensível e de massa desprezível. Um corpo está suspenso em B. A reação da articulação A sobre a barra é melhor representada por

A Figura 1 ilustra um recipiente fechado e completamente preenchido com um líquido. Sejam P₁ e F₁, respectivamente,a pressão e a força exercidas pelo líquido no fundo do recipiente. A Figura 2 ilustra o mesmo recipiente virado de cabeça para baixo. Sejam P₂ e F₂, respectivamente, a pressão e a força exercidas pelo líquido no novo fundo do recipiente. 

Com base nessas informações, tem-se que

Por conhecer o funcionamento de bombas, um técnico de operações sabe que as bombas centrífugas