Questões de Física - Mecânica

    No seu estudo sobre a queda dos corpos, Aristóteles afirmava que se abandonarmos corpos leves e pesados de uma mesma altura, o mais pesado chegaria mais rápido ao solo. Essa ideia está apoiada em algo que é difícil de refutar, a observação direta da realidade baseada no senso comum.

    Após uma aula de física, dois colegas estavam discutindo sobre a queda dos corpos, e um tentava convencer o outro de que tinha razão:

    Colega A: “O corpo mais pesado cai mais rápido que um menos pesado, quando largado de uma mesma altura. Eu provo, largando uma pedra e uma rolha. A pedra chega antes. Pronto! Tá provado!”.

    Colega B: “Eu não acho! Peguei uma folha de papel esticado e deixei cair. Quando amassei, ela caiu mais rápido. Como isso é possível? Se era a mesma folha de papel, deveria cair do mesmo jeito. Tem que ter outra explicação!”.

HULSENDEGER, M. Uma análise das concepções dos alunos sobre a queda dos corpos. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, n. 3, dez. 2004 (adaptado).

O aspecto físico comum que explica a diferença de comportamento dos corpos em queda nessa discussão

A revista "Superinteressante", na sua versão online de julho de 2018, explica o funcionamento de um cinto de segurança. Um trecho da matéria é reproduzido abaixo:

Como funciona o cinto de segurança?

O modelo mais sensível de cinto trava não só quando o carro leva um tranco poderoso, como também em freadas menos bruscas. Para que isso aconteça, basta que algum tipo de abalo seja sentido pela parte do cinto que a gente não vê - que fica enrolada como um carretel nas laterais do carro, perto [...]

Por Redação Mundo Estranho Atualizado em 4 jul 2018, 20h15 - Publicado em 18 abr 2011, 18h51

O modelo mais sensível de cinto trava não só quando o carro leva um tranco poderoso, como também em freadas menos bruscas. Para que isso aconteça, basta que algum tipo de abalo seja sentido pela parte do cinto que a gente não vê - que fica enrolada como um carretel nas laterais do carro, perto da parte inferior das portas . Quando isso ocorre, a freada faz acionar um pino, que por sua vez dispara o sistema de travamento, brecando o cinto. Todo mundo já está careca de saber da importância de usar esse dispositivo de segurança, mas não custa reforçar com um exemplo concreto. Se uma pessoa de 80 quilos estiver sem cinto e bater o carro a 50 km/h, seu corpo é arremessado para a frente com uma força equivalente a 12 toneladas! A vantagem do cinto é que ele dissipa essa força ao se esticar um pouco durante o impacto, fazendo a pressão do corpo contra ele cair para 2 toneladas. O tranco pode até machucar, mas você tem muito mais chance de sair vivo!"

Fonte: onna-o-ccntodde-seeggurnnaa/ undo-estranho/como-funciona-o-cinto-de-seguranca/

A despeito da flagrante confusão feita pelo texto entre os conceitos de massa e força, fica evidenciado que a utilização do cinto de segurança é fundamental para prevenir mortes em caso de acidentes de trânsito.

O fato de o cinto reduzir a força sobre o corpo do motorista "ao se esticar um pouco" pode ser explicado

A força que o campo gravitacional terrestre exerce num ocupante de uma nave espacial, que gravita em torno da Terra, é o seu peso na órbita em que ele se encontra. Mas, uma coisa é o nosso peso, e outra, é a sensação que ele nos dá. Só temos a sensação de peso quando ele nos puxa em direção ao centro da Terra pressionando-nos contra o chão em que pisamos, ou quando estamos sendo segurados por uma corda, a qual estamos pendurados. Assim, quem nos dá a sensação de peso é a força de sustentação que o apoio exerce sobre o nosso corpo. Uma pessoa em queda livre, por exemplo, tem a horrível sensação que não tem peso, pois não existe apoio, sensação conhecida como imponderabilidade. É isso que acontece com os astronautas de uma estação espacial que gravita em torno da Terra, pois eles estão em constante queda livre, não em direção ao centro da Terra, mas, em sua órbita.

A figura acima mostra dois ocupantes de uma nave espacial gravitando em torno da Terra, e a figura abaixo, mostra um desses ocupantes caindo em queda livre durante a sua órbita.

Então, diante do que foi dito, é correto afirmar que os ocupantes da estação espacial que orbita a Terra, mostrada na figura acima.

Entre as suas contribuições para a Ciência, Newton descreveu as Leis do Movimento e da Gravitação Universal.

Analise as três situações do nosso cotidiano para responder à questão.

Uma pessoa, ao caminhar sobre o chão, exerce uma força sobre ele.
Um jogador, ao chutar uma bola, exerce uma força sobre ela em direção ao gol.
Uma pessoa, ao empurrar o carro sobre uma pista, exerce uma força sobre ele.

Agora, analise a explicação do ponto de vista de Isaac Newton.

    O físico inglês Isaac Newton enunciou três leis que descrevem, de forma satisfatória, as causas dos movimentos: a primeira lei, lei da inércia; a segunda lei, lei fundamental da dinâmica; a terceira lei, lei da ação e da reação. Segundo Newton,“A chave para o entendimento dos diferentes tipos de movimentos que um corpo pode realizar está nas forças que atuam sobre ele” As forças podem ser classificadas em forças de interação e força de contato.

Fonte: http://escoladigital.org.br/as-leis-de-newton-no-nosso-dia-adia sa

Considerando as três situações do cotidiano e a explicação do cientista, a terceira lei de Newton é a seguinte:

A procura por um estilo de vida saudável tem levado um grande percentual da população à prática de atividades físicas regulares. Contudo, essa prática precisa ser orientada para se evitar lesões.

Segundo o Portal Net, a força máxima tolerada pelo tendão de aquiles é de 4000 N.