A dinâmica estuda como e por que o movimento dos corpos muda. Em situações do cotidiano, forças podem alterar a velocidade, a direção ou ambos, e isso permite analisar desde um carrinho em uma rampa até um carro fazendo uma curva.
Para resolver problemas de dinâmica, é essencial relacionar força resultante, massa e aceleração, além de reconhecer forças como peso, normal, atrito, tração e força centrípeta. As questões a seguir exploram esses conceitos em contextos variados e mais exigentes.
Questões sobre dinâmica
Questão 01
Gabarito: alternativa A). A força resultante é 12 N para a direita; dividindo por 4 kg, obtém-se 3,0 m/s2.
Questão 02
Gabarito: alternativa D). A balança mede a força normal: N = m(g + a) = 60(10 + 2) = 720 N.
Comentários por alternativa:
- A) Na subida acelerada, a leitura aumenta em relação ao peso, não diminui.
- B) A normal aumenta com a aceleração para cima, não diminui.
- C) A balança mede a normal, que é maior que o peso nesse caso.
- D) A balança mede a força normal: N = m(g + a) = 60(10 + 2) = 720 N.
- E) A soma com o peso levaria a um valor maior que o calculado pela dinâmica.
Questão 03
Gabarito: alternativa B). A aceleração centrípeta é v2/r = 102/50 = 2,0 m/s2.
Comentários por alternativa:
- A) Mesmo com rapidez constante, a direção muda e há aceleração centrípeta.
- B) A aceleração centrípeta é v2/r = 102/50 = 2,0 m/s2.
- C) A velocidade sozinha não determina a aceleração sem o raio.
- D) O cálculo correto não chega a 20 m/s2 nesse caso.
- E) A aceleração não é igual ao raio; ela depende de v2/r.
Questão 04
Gabarito: alternativa A). A componente do peso paralela à rampa é mg sen 30° = 8·10·0,5 = 40 N?
Comentários por alternativa:
- A) A componente do peso paralela à rampa é mg sen 30° = 8·10·0,5 = 40 N?
- B) O peso total é 80 N, mas o atrito equilibra a componente paralela.
- C) A componente perpendicular é 69,3 N, não a força de atrito de equilíbrio.
- D) A inclinação não aumenta o peso; ela muda suas componentes.
- E) O atrito não compensa uma fração arbitrária da gravidade; ele iguala a componente paralela.
Questão 05
Gabarito: alternativa A). Nos 2 s iniciais, a = 10/5 = 2 m/s2; logo, v = 2·2 = 4 m/s, e permanece assim até 5 s.
Comentários por alternativa:
- A) Nos 2 s iniciais, a = 10/5 = 2 m/s2; logo, v = 2·2 = 4 m/s, e permanece assim até 5 s.
- B) A velocidade adquirida nos 2 s é 4 m/s, não 2 m/s.
- C) O tempo total importa só enquanto há aceleração; depois a velocidade permanece constante.
- D) A força não atua por 5 s, e sim por 2 s.
- E) O impulso do problema não leva a 12 m/s.
Questão 06
Gabarito: alternativa B). A frequência é 4 Hz, então v = 2pi r f = 72 m/s e a_c = v2/r = 1728 m/s2; F = 3456 N.
Comentários por alternativa:
- A) A velocidade não é 24 m/s; o cálculo com frequência e raio dá valor maior.
- B) A frequência é 4 Hz, então v = 2pi r f = 72 m/s e a_c = v2/r = 1728 m/s2; F = 3456 N.
- C) A massa participa linearmente, não dobrando de forma arbitrária.
- D) A frequência entra ao quadrado, mas o valor numérico precisa do cálculo completo.
- E) Raio e frequência influenciam, porém o valor final depende da conta correta.
Questão 07
Gabarito: alternativa B). O sistema todo acelera com a força externa resultante: a = 16/(3+5) = 2,0 m/s2.
Comentários por alternativa:
- A) A força aplicada ao bloco menor acelera o sistema inteiro.
- B) O sistema todo acelera com a força externa resultante: a = 16/(3+5) = 2,0 m/s2.
- C) A força não é dividida para o cálculo da aceleração do conjunto.
- D) A aceleração não depende de cada massa separadamente nesse arranjo.
- E) A ausência de atrito não torna a aceleração igual à força.
Questão 08
Gabarito: alternativa C). Em movimento circular uniforme, a força resultante é centrípeta, dirigida ao centro da trajetória.
Comentários por alternativa:
- A) A velocidade vetorial muda de direção, então a resultante não é nula.
- B) A força não é tangencial; ela aponta para o centro.
- C) Em movimento circular uniforme, a força resultante é centrípeta, dirigida ao centro da trajetória.
- D) A força centrípeta é perpendicular à velocidade em toda a órbita.
- E) A existência da força não depende da massa ser pequena.
Questão 09
Gabarito: alternativa D). Em equilíbrio dinâmico: F = mg sen 37° + f = 10·10·0,6 + 0,2·10·10·0,8 = 60 + 16 = 76 N.
Comentários por alternativa:
- A) Velocidade constante implica força resultante nula, mas a aplicada precisa equilibrar outras forças.
- B) Também é preciso vencer a componente do peso ao longo da rampa.
- C) O peso total não atua inteiro ao longo do plano inclinado.
- D) Em equilíbrio dinâmico: F = mg sen 37° + f = 10·10·0,6 + 0,2·10·10·0,8 = 60 + 16 = 76 N.
- E) A normal não é substituída; ela determina o atrito.
Questão 10
Gabarito: alternativa B). Pela terceira lei de Newton, ação e reação têm mesmo módulo, sentidos opostos e atuam em corpos diferentes.
Comentários por alternativa:
- A) O módulo não diminui por a parede estar em repouso.
- B) Pela terceira lei de Newton, ação e reação têm mesmo módulo, sentidos opostos e atuam em corpos diferentes.
- C) Mesmo sem deslocamento, a interação exerce forças nos corpos.
- D) O módulo da reação depende da interação, não da massa da pessoa.
- E) A reação tem sentido oposto, não igual.
Comentários por alternativa: