Atividade: Distinguindo Peso de Outras Forças

Nesta atividade, nós vamos praticar a distinção entre os efeitos do peso num objeto e outras forças que atuam nele.

Q1:

Um carro tem uma massa de 460 kg. O peso de um carro é uniformemente suportado por quatro rodas idênticas. Qual é a força que cada roda aplica no chão?

Q2:

Uma astronauta que tem uma massa de 80 kg está em uma estação espacial que orbita a Terra em queda livre. O astronauta está flutuando em uma sala da estação espacial, tocando uma parede que é perpendicular à superfície da Terra com a sua mão. Ela empurra a parede com uma força de 20 N. Qual é a aceleração dela perpendicular à parede?

Q3:

Uma criança que tem uma massa de 30 kg salta para o ar e aterra no chão. A criança chega ao chão com uma velocidade de 1 m/s e entra em repouso 0,1 s depois de aterrar.

Qual é o peso da criança?

Qual é a força média aplicada no chão pelos pés da criança durante a aterragem?

Q4:

Um alpinista está de pé na base de um penhasco, segurando uma corda presa ao topo do penhasco. O alpinista está puxando a corda para se levantar do chão, mas seus pés ficam em contato com o solo, simplesmente não suportando o peso total do alpinista. A massa do alpinista é 50 kg e a corda exerce uma força vertical para cima de 150 N no alpinista. Qual é a força exercida no solo sob o alpinista devido ao seu peso?

Q5:

Uma pedra com uma massa de 2,5 kg é lançada para cima por uma força de 60 N.

Qual é o peso da pedra?

Qual é a força aplicada para cima na pedra?

Qual é a aceleração da pedra antes de ter sido lançada?

Qual é a aceleração da pedra logo após ter sido lançada?

  • A −9,8 m/s2
  • B 35,5 m/s2
  • C −14,2 m/s2
  • D 14,2 m/s2
  • E 9,8 m/s2

Q6:

Uma atleta com uma massa de 45 kg aterra num trampolim, como se mostra no diagrama. A atleta estica o tapete do trampolim até à sua deformação máxima, exercendo uma força de 900 N nele, o que inclui o seu peso. Assuma que o peso da atleta atua no trampolim no instante em que os seus pés entram em contacto com este e continua a atuar enquanto ela permanecer em contacto com o trampolim. A atleta aterra no trampolim a 7,5 m/s e para quando o trampolim está completamente deformado.

Quanto varia o momento da atleta?

Quanto tempo leva o trampolim a deformar-se completamente? Responda arredondando a duas casas decimais.

Q7:

Um nadador em água doce começa a afundar lentamente por não realizar nenhum esforço para boiar. A massa do nadador é de 55 kg. Quando se afunda, o nadador acelera para baixo 0,3 m/s2.

Qual é o peso deste nadador?

Qual é a força vertical que atua no nadador exercida pela água? Considere que o peso do nadador tem um valor positivo.

Q8:

Um atleta pousa em um trampolim e estica a esteira de trampolim até sua deformação máxima exercendo uma força sobre ela, o que inclui seu peso. Suponha que o peso do atleta atue no trampolim assim que seus pés entrarem em contato com ele e continua a fazê-lo enquanto ele permanecer em contato com o trampolim. O atleta repousa quando o trampolim está completamente deformado. A força do peso do atleta é mostrada no gráfico em vermelho e a força devido à desaceleração do atleta é mostrada em azul. Quais dos gráficos (a), (b), (c) e (d) mostram corretamente a força resultante no trampolim?

  • A(c)
  • B(b)
  • C(d)
  • D(a)

Q9:

Uma pessoa com uma massa de 60 kg está de pé em uma cabine de avião quando o avião começa a acelerar verticalmente para baixo em 9,8 m/s2. Qual é o peso da pessoa?

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