10 questões oficiais da Famerp sobre Dinâmica e leis de Newton, de 2017 a 2026, com gabarito e resolução comentada. Dificuldade estimada: 7 fáceis, 3 médias.
Treine Dinâmica e leis de Newton com 10 questões da Famerp
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6 questões de Dinâmica e leis de Newton resolvidas
Questão 1 · Famerp 2026 · Questão 63fácil
Em 1971, o comandante da missão Apollo 15, David Scott, realizou um experimento na superfície da Lua. Scott soltou, simultaneamente e da mesma altura, uma pena de falcão e um martelo geológico, o qual tinha massa cerca de 50 vezes maior do que a da pena, e observou que ambos atingiram o solo no mesmo instante. Se esse experimento fosse realizado próximo à superfície da Terra, o martelo atingiria o solo antes da pena. Na Lua, eles atingiram o solo no mesmo instante porque
A
não há aceleração gravitacional na superfície da Lua, uma vez que lá não há atmosfera.
B
não há força de resistência ao movimento de queda próximo à superfície da Lua, pois lá não há atmosfera.
C
a aceleração gravitacional na superfície da Lua é menor do que a aceleração gravitacional na superfície da Terra.
D
as massas dos objetos, quando próximos da superfície da Lua, são menores do que suas massas quando próximos da superfície da Terra.
E
os pesos dos objetos, quando próximos da superfície da Lua, são menores do que seus pesos quando próximos da superfície da Terra.
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Gabarito: B
Na Terra, o ar exerce sobre a pena uma força de resistência comparável ao seu peso, que a freia bastante; sobre o martelo, essa força é desprezível. Por isso o martelo chega primeiro.
A Lua não tem atmosfera, portanto não há resistência do ar. Os dois corpos ficam sujeitos só à gravidade e caem com a mesma aceleração (g da Lua ≈ 1,6 m/s²), qualquer que seja a massa. Soltos da mesma altura, chegam juntos.
Resposta: B
Por que as outras atraem: A — a Lua tem gravidade (os objetos caíram); C e E são verdadeiras, mas uma gravidade ou um peso menores não fazem objetos diferentes caírem juntos; D — a massa não muda com o lugar.
Dica: sem resistência do ar, todos os corpos caem com a mesma aceleração (Galileu).
Questão 2 · Famerp 2024 · Questão 63média
Uma toalha retangular e homogênea, de comprimento L, está apoiada em um suporte horizontal. As partes da toalha pendentes de cada lado do suporte têm comprimentos L1 e L2, como mostra a imagem. Considere que L1 + L2 = L.
(www.dmix.com.br. Adaptado.)
Essa toalha permanece em repouso porque
A
o atrito entre a superfície da toalha e a superfície do suporte produz uma força de intensidade maior do que o peso da toalha.
B
o atrito entre a superfície da toalha e a superfície do suporte produz uma força contrária à tendência de movimento, de intensidade suficiente para impedir o deslizamento da toalha.
C
o peso da parte da toalha de comprimento L1 é menor do que a intensidade da força de atrito entre a superfície da toalha e a superfície do suporte.
D
o suporte aplica na toalha uma força normal de intensidade maior do que o peso da toalha.
E
o peso da parte da toalha de comprimento L2 é menor do que a intensidade da força de atrito entre a superfície da toalha e a superfície do suporte.
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Gabarito: B
Na figura, L2 > L1: o lado de L2 é mais pesado e a toalha tende a escorregar para esse lado. Ela fica parada porque a força de atrito estático do suporte age no sentido contrário a essa tendência, com a intensidade necessária para equilibrar a diferença entre os pesos das partes pendentes.
A: o atrito não precisa (e não costuma) superar o peso total; ele só equilibra a diferença entre os dois lados.
C e E: o atrito equilibra a diferença dos pesos das partes, não o peso de uma parte inteira; comparar o atrito com o peso de um lado isolado não explica o equilíbrio.
D: em repouso, a resultante vertical é nula; a força do suporte equilibra o peso, não é maior que ele.
Resposta: B
Dica: atrito estático é "o quanto for preciso", até o limite μN; ele não tem valor fixo.
Questão 3 · Famerp 2023 · Questão 61fácil
A dimensão de certa grandeza física, em termos de comprimento [L], massa [M] e tempo [T], é dada por [L] · [M] · [T]–2. Essa grandeza tem dimensão de
A
torque.
B
pressão.
C
energia.
D
quantidade de movimento.
E
força.
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Gabarito: E
Escreva a dimensão de cada alternativa a partir de uma fórmula conhecida:
Quantidade de movimento: m · v → [M] · [L] · [T]–1.
A única com [L]1 · [M]1 · [T]–2 é a força (o newton é kg · m/s²).
Resposta: E
Por que as outras atraem: torque e energia têm a mesma dimensão entre si e diferem da força só por um [L] a mais.
Dica: em análise dimensional, parta sempre de F = m · a; quase todas as grandezas da mecânica derivam dela.
Questão 4 · Famerp 2021 · Questão 62fácil
Ao descer uma ladeira plana e inclinada 23,5º em relação à horizontal, um ciclista mantém sua velocidade constante acionando os freios da bicicleta.
(https://br.pinterest.com. Adaptado.)
Considerando que a massa do ciclista e da bicicleta, juntos, seja 70 kg, que a aceleração gravitacional no local seja 10 m/s2, que sen 23,5º = 0,40 e que cos 23,5º = 0,92, a intensidade da resultante das forças de resistência ao movimento que atuam sobre o conjunto ciclista mais bicicleta, na direção paralela ao plano da ladeira, é
A
280 N.
B
nula.
C
640 N.
D
760 N.
E
1 750 N.
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Gabarito: A
Velocidade constante → força resultante nula (1ª lei de Newton).
Na direção paralela à ladeira, a componente do peso que puxa o conjunto para baixo é Px = m g sen 23,5º = 70 × 10 × 0,40 = 280 N.
Para a resultante ser zero, as forças de resistência (freios, atrito, ar) somam 280 N no sentido contrário.
Resposta: A
Por que as outras atraem: B confunde a resultante total (nula) com a resultante só das resistências; C usa o cosseno (70 × 10 × 0,92 ≈ 640 N), que é a componente perpendicular ao plano.
Dica: em plano inclinado, a componente paralela do peso usa o seno do ângulo da rampa.
Questão 5 · Famerp 2020 · Questão 62fácil
Em um local em que a aceleração gravitacional vale 10 m/s2, uma pessoa eleva um objeto de peso 400 N por meio de uma roldana fixa, conforme mostra a figura, utilizando uma corda que suporta, no máximo, uma tração igual a 520 N.
(https://brasilescola.uol.com.br.)
A máxima aceleração que a pessoa pode imprimir ao objeto durante a subida, sem que a corda se rompa, é
A
6,0 m/s2.
B
13 m/s2.
C
8,0 m/s2.
D
2,0 m/s2.
E
3,0 m/s2.
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Gabarito: E
A roldana fixa só muda a direção da força: a corda puxa o objeto para cima com a tração T, e o peso puxa para baixo.
1. Massa do objeto
m = P ÷ g = 400 ÷ 10 = 40 kg
2. Segunda lei de Newton na subida
T − P = m · a → 520 − 400 = 40 · a → a = 120 ÷ 40 = 3,0 m/s²
Com aceleração maior, a tração passaria de 520 N e a corda romperia.
Resposta: E
Por que as outras atraem: dividir 520 por 40 (esquecendo o peso) dá 13 m/s² (B).
Dica: para subir acelerando, a tração precisa vencer o peso e ainda fornecer m · a.
Questão 6 · Famerp 2019 · Questão 62fácil
Analise o gráfico que mostra a variação da velocidade escalar, em função do tempo, de um automóvel de massa 1 200 kg que se desloca em uma pista retilínea horizontal.
A intensidade média da força resultante sobre esse automóvel, no intervalo de tempo entre zero e quatro segundos, é
A
2 400 N.
B
4 800 N.
C
3 000 N.
D
3 600 N.
E
480 N.
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Gabarito: C
1. Aceleração média entre 0 e 4 s (lida no gráfico): v(0) = 5,0 m/s e v(4) = 15,0 m/s.
am = (15 – 5) ÷ 4 = 2,5 m/s²
2. Força resultante média (2ª lei de Newton):
F = m × a = 1 200 × 2,5 = 3 000 N
Resposta: C
Dica: a força resultante média depende da variação da velocidade (Δv), e não da velocidade final; o carro já parte com 5 m/s.
