Lista de exercícios

Lista de exercícios
Leis de Newton – Prof. Willian Rederde
1) Imagine uma superfície horizontal ilimitada. Você lança horizontalmente um corpo e ele se move ao
longo dela. O que ocorre normalmente com o corpo? Por quê? Caso a superfície seja cada vez mais
lisa e se desprezarmos os efeitos da resistência do ar qual seria a tendência do corpo?
2) Um corpo preso à extremidade de um fio é posto a girar pela outra extremidade, num plano
horizontal. O que ocorre com o corpo caso o fio arrebente?
3) Pode existir movimento sem que haja força? Explique.
4) Você está sentado numa poltrona de um veículo que se desloca com movimento retilíneo uniforme. De
repente você lança verticalmente para cima uma bola. Onde ela deverá cair? Explique.
5) A bola da figura é solta em A (topo de uma rampa). Como se comporta a velocidade da bola no
trecho inclinado e no trecho horizontal? Por quê?
6) Considere uma rampa inclinada fixa ligada por um trecho horizontal à outra rampa de inclinação
variável. Uma bolinha é solta em A (topo da rampa) e percorre o trecho ABC.
C
A
Variável
Fixa
B
Considerando todas as superfícies lisas e desprezando a resistência do ar, compare as distâncias
percorridas pela bolinha ao subir a rampa da direita. Explique.
Caso a inclinação da rampa seja gradativamente diminuída, como fica afetada a distância percorrida
pela bolinha ao longo dela? Se a rampa ficar alinhada na horizontal com o trecho horizontal e se
considerássemos ilimitada, o que ocorre com a bolinha? Explique.
7) Imagine uma pedra sendo jogada num local aonde não existe gravidade. Como será o movimento da
pedra? Explique.
8) Um carro desloca-se para a direita com vetor velocidade constante. No seu interior existe uma
esfera suspensa por uma mola. Quando não submetida a nenhuma força, esta mola tem comprimento
L. Nessas condições, a melhor representação da situação descrita é:
9) Um observador vê um pêndulo preso ao teto de um vagão e deslocado da vertical como mostra a
figura a seguir.
Sabendo que
a) A para B,
c) A para B,
e) B para A,
o vagão se desloca em trajetória retilínea, ele pode estar se movendo de
com velocidade constante.
b) B para A, com velocidade constante.
com sua velocidade diminuindo.
d) B para A, com sua velocidade aumentando.
com sua velocidade diminuindo.
10) Às vezes, as pessoas que estão num elevador em movimento sentem uma sensação de desconforto,
em geral na região do estômago. Isso se deve à inércia dos nossos órgãos internos localizados nessa
região, e pode ocorrer
a) quando o elevador sobe ou desce em movimento uniforme.
b) apenas quando o elevador sobe em movimento uniforme.
c) apenas quando o elevador desce em movimento uniforme.
d) quando o elevador sobe ou desce em movimento variado.
e) apenas quando o elevador sobe em movimento variado.
11) A análise seqüencial da tirinha e, especialmente, a do quadro final nos leva imediatamente ao (à):
a)
b)
c)
d)
e)
Princípio da conservação da Energia Mecânica.
Propriedade geral da matéria denominada Inércia.
Princípio da conservação da Quantidade de Movimento.
Segunda Lei de Newton.
Princípio da Independência dos Movimentos.
12) Um pára-quedista salta de um avião e cai em queda livre até sua velocidade de queda se tornar
constante. Podemos afirmar que a força total atuando sobre o pára-quedista após sua velocidade se
tornar constante é:
a) vertical e para baixo.
b) vertical e para cima.
c) nula.
d) horizontal e para a direita.
e) horizontal e para a esquerda.
13) Um bloco desliza, com atrito, sobre um hemisfério e para baixo. Qual das opções a seguir melhor
representa todas as forças que atuam sobre o bloco?
14) Um patinador desce uma rampa com formato de um arco de circunferência, conforme a seguir
ilustrado.
A força normal que atua sobre o patinador, quando ele passa pela posição P, é mais bem
representada pelo vetor
15) A velocidade de um carro, ao passar por uma avenida de Belo Horizonte, varia com o tempo, de
acordo com o seguinte gráfico.
Em um ponto do trecho BC, o diagrama vetorial da velocidade (v), da aceleração (a) e da força
resultante (FR) sobre o automóvel está corretamente representado em
16) Um homem está puxando uma caixa sobre uma superfície, com velocidade constante, conforme
indicado na figura 1.
Escolha, dentre as opções a seguir, os vetores que poderiam representar as resultantes das forças
que a superfície exerce na caixa e no homem.
17) A brasileira Maria Esther Bueno foi a primeira tenista a se tornar campeã de duplas nos quatro
torneios mais importantes do mundo (o da Austrália, o de Wimbledon, o de Roland Garros e o dos
Estados Unidos), numa mesma temporada.
(http://www.tennisfame.org/enshrinees/maria_bueno.html)
Imagine que a tenista consiga golpear a bolinha com sua raquete de modo a fazê-la passar sobre a
rede e atingir a quadra de sua adversária.
Considere as seguintes forças:
P - força vertical para baixo devido à gravidade
Fr - força devido à raquetada
Fa- força devido à presença da atmosfera
Assinale a opção que melhor representa as forças, dentre as três acima, que atuam sobre a bolinha,
após a raquetada.
18) Uma gota de chuva de massa 0,05g chega ao solo com uma velocidade constante. Considerando-se
g=10 m/s2, a força de atrito da gota com o ar é, em newtons, de:
19) Uma caminhonete sobe uma rampa inclinada com velocidade constante, levando um caixote em sua
carroceria, conforme ilustrado na figura a seguir.
Sabendo-se que P é o peso do caixote, N a força normal do piso da caminhonete sobre o caixote e
f(a) a força de atrito entre a superfície inferior do caixote e o piso da caminhonete, o diagrama de
corpo livre que melhor representa as forças que atuam sobre o caixote é:
20) Durante uma brincadeira, Bárbara arremessa uma bola de vôlei verticalmente para cima, como
mostrado na figura.
Assinale a alternativa cujo diagrama MELHOR representa a(s) força(s) que atua(m) na bola no ponto
MAIS alto de sua trajetória.
21) É comum as embalagens de mercadorias apresentarem a expressão "Peso líquido". O termo líquido
sugere que o valor indicado na embalagem corresponde apenas ao seu conteúdo. Em um pote de mel
pode-se ler a frase: "Peso líquido 500g". Nesse sentido, analise quanto à coerência com os sistemas
de unidades adotados na Física, se as afirmativas a seguir são falsas ou verdadeiras, na medida em
que a frase indicada na embalagem:
I) está errada, porque o peso é uma força e só pode ser expresso em newtons (N).
II) estaria certa, se o peso líquido fosse expresso em gf (grama-força).
III) está certa, porque g é o campo gravitacional e P = mg.
IV) está errada, porque o peso não pode ser expresso em gramas.
Considerando as afirmativas, a combinação correta é:
a) I e II verdadeiras / III e IV falsas
b) I e III falsas / II e IV verdadeiras
c) I e IV falsas / II e III verdadeiras
d) I, II e III falsas / IV verdadeira
e) I, III e IV verdadeiras / II falsa
22) Apesar de Giordano Bruno ter sido levado à fogueira em 1600 por sustentar que o espaço é infinito,
Newton (1642-1727) admite essa possibilidade, implicitamente, em algumas de suas leis, cujos
enunciados são:
I - Na ausência de resultante de forças, um corpo em repouso continua em repouso e um corpo em
movimento mantém-se em movimento retilíneo com velocidade constante.
II - A aceleração que um corpo adquire é diretamente proporcional à resultante das forças que
atuam nele e tem a mesma direção e o mesmo sentido desta resultante.
III - Quando um corpo exerce uma força sobre outro corpo, este reage sobre o primeiro com uma
força de mesmo módulo, mesma direção e sentido oposto.
IV - Dois corpos quaisquer se atraem com uma força proporcional ao produto de suas massas e
inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles.
As leis que, implicitamente, pressupõem a existência do espaço infinito são:
a) I e III
b) I e IV
c) II e III
d) II e IV
23) Uma jogadora de basquete arremessa uma bola tentando atingir a cesta. Parte da trajetória seguida
pela bola está representada na figura.
Considerando a resistência do ar, assinale a alternativa cujo diagrama MELHOR representa as
forças que atuam sobre a bola no ponto P dessa trajetória.
24) Uma balança na portaria de um prédio indica que o peso de Chiquinho é de 600 newtons. A seguir,
outra pesagem é feita na mesma balança, no interior de um elevador, que sobe com aceleração de
sentido contrário ao da aceleração da gravidade e módulo a=g/10, em que g=10m/s2.
Nessa nova situação, o ponteiro da balança aponta para o valor que está indicado corretamente na
seguinte figura:
25) Um trem está se deslocando para a direita sobre trilhos retilíneos e horizontais, com movimento
uniformemente variado em relação à Terra.
Uma esfera metálica, que está apoiada no piso horizontal de um dos vagões, é mantida em repouso
em relação ao vagão por uma mola colocada entre ela e a parede frontal, como ilustra a figura. A
mola encontra-se comprimida.
Suponha desprezível o atrito entre e esfera e o piso do vagão.
a) Determine a direção e o sentido da aceleração do trem em relação à Terra.
b) Verifique se o trem está se deslocando em relação à Terra com movimento uniformemente
acelerado ou retardado, justificando sua resposta.
26) Considere um avião a jato, com massa total de 100 toneladas (1,0x10 5 kg), durante a decolagem
numa pista horizontal. Partindo do repouso, o avião necessita de 2000m de pista para atingir a
velocidade de 360km/h, a partir da qual ele começa a voar.
a) Qual é a força de sustentação, na direção vertical, no momento em que o avião começa a voar?
b) Qual é a força média horizontal sobre o avião enquanto ele está em contato com o solo durante o
processo de aceleração?
Adote a aceleração da gravidade g =10m/s2.
27) Adote: aceleração da gravidade: g = 10m/s2
Uma pessoa segura uma esfera A de 1,0kg que está presa numa corda inextensível C de 200g, a
qual, por sua vez, tem presa na outra extremidade uma esfera B de 3,0kg, como se vê na figura
adiante. A pessoa solta a esfera A. Enquanto o sistema estiver caindo e desprezando-se a
resistência do ar, podemos afirmar que a tensão na corda vale:
a) zero
b) 2 N
c) 10 N
d) 20 N
e) 30 N
28) Considere, na figura a seguir, dois blocos A e B, de massas conhecidas, ambos em repouso: Uma
força F=5,0N é aplicada no bloco A, que permanece em repouso. Há atrito entre o bloco A e a
mesa, e entre os blocos A e B.
a) O que acontece com o bloco B?
b) Reproduza a figura na folha de respostas, indicados as forças horizontais (sentido, módulo e onde
estão aplicadas) que atuam sobre os blocos A e B.
29) Durante as comemorações do "TETRA", um torcedor montou um dispositivo para soltar um foguete,
colocando o foguete em uma calha vertical que lhe serviu de guia durante os instantes iniciais da
subida. Inicialmente, a massa de combustível correspondia a 60% da massa total do foguete. Porém,
a queima do combustível, que não deixou resíduos e provocou uma força vertical constante de 1,8N,
fez com que a massa total decrescesse, uniformemente, de acordo com o gráfico a seguir.
Considere que, neste dispositivo, os atritos são desprezíveis e que a aceleração da gravidade vale
10m/s2.
Considerando t=0,0s o instante em que o combustível começou a queimar, então, o foguete passou a
se mover a partir do instante:
a) 0,0s
b) 1,0s
c) 2,0s
d) 4,0s
e) 6,0s
30) Os fios são inextensíveis e sem massa, os atritos são desprezíveis e os blocos possuem a mesma
massa. Na situação 1, da figura, a aceleração do bloco apoiado vale a1. Repete-se a experiência,
prendendo um terceiro bloco, primeiro, ao bloco apoiado, e, depois, ao bloco pendurado, como
mostram as situações 2 e 3 da figura. Os módulos das acelerações dos blocos, em 2 e 3, valem a 2 e
a3, respectivamente.
Calcule a2/a1 e a3/a1.
31) Sobre uma partícula P agem quatro forças, representadas na figura abaixo. O módulo da força
resultante sobre a partícula é de:
a) 5N
b) 24N
c) 6N
d) 10N
32) Um corredor de alto desempenho parte do repouso e atinge uma velocidade de 10 m/s em 2,5 s, na
fase de aceleração. Suponha que a massa do corredor seja de 70 kg.
Calcule o módulo da força horizontal média que o piso da pista de corridas exerce sobre o corredor
nesta fase.
33) Uma caixa de peso 316N, colocada sobre uma superfície horizontal, fica na iminência de deslizar
quanto é aplicada uma força F, de intensidade 100N e formando ângulo de 20° com a horizontal,
como na figura a seguir.
Dados:
sen 20° = 0,34
cos 20° = 0,94
A força de reação normal de apoio N e o coeficiente de atrito estático entre o corpo e a superfície
valem, respectivamente,
a) 216N e 0,20 b) 282N e 0,33 c) 282N e 0,50 d) 316N e 0,33 e) 316N e 0,50
34) Um operário usa uma empilhadeira de massa total igual a uma tonelada para levantar verticalmente
uma caixa de massa igual a meia tonelada, com uma aceleração inicial de 0,5m/s2, que se mantém
constante durante um curto intervalo de tempo. Use g=10m/s2 e calcule, neste curto intervalo de
tempo:
a) a força que a empilhadeira exerce sobre a caixa;
b) a força que o chão exerce sobre a empilhadeira. (Despreze a massa das partes móveis da
empilhadeira).
35) Uma pilha de seis blocos iguais, de mesma massa m, repousa sobre o piso de um elevador, como
mostra a figura. O elevador está subindo em movimento uniformemente retardado com uma
aceleração de módulo a. O módulo da força que o bloco 3 exerce sobre o bloco 2 é dado por
a) 3m (g + a).
b) 3m (g - a).
c) 2m (g + a).
d) 2m (g - a).
36) Considere um elevador, e ainda, que dentro deste elevador esteja uma balança, graduada em
newtons, e um homem, que está sobre a balança. Se o elevador se mover para cima, desacelerado,
a indicação da balança será maior, menor ou igual quando comparada com a leitura da balança com o
elevador em repouso?
37) Considere um elevador, e ainda, que dentro deste elevador esteja uma balança, graduada em
newtons, e um homem, que está sobre a balança. Se o elevador se mover para cima, acelerado, a
indicação da balança será maior, menor ou igual quando comparada com a leitura da balança com o
elevador em repouso?
38) Considere um elevador, e ainda, que dentro deste elevador esteja uma balança, graduada em
newtons, e um homem, que está sobre a balança. Se o elevador se mover para baixo, com
velocidade constante, a indicação da balança será maior, menor ou igual quando comparada com a
leitura da balança com o elevador em repouso?
39) Considere um elevador, e ainda, que dentro deste elevador esteja uma balança, graduada em
newtons, e um homem, que está sobre a balança. Se o elevador se mover para cima, com velocidade
constante, a indicação da balança será maior, menor ou igual quando comparada com a leitura da
balança com o elevador em repouso?
40) Se uma mola obedece a lei de Hooke, as deformações elásticas sofridas são proporcionais às forças
aplicadas. Quando aplicamos uma força de 5N sobre uma mola ela se deforma em 4cm. Se a força
aplicada fosse de 12N, qual seria a deformação produzida?
41) Um método de medir a resistência oferecida por um fluido é mostrado na figura a seguir:
Uma bolinha de massa m desce verticalmente ao longo de um tubo de vidro graduado totalmente
preenchido com glicerina. Com ajuda das graduações do tubo percebe-se que, a partir de um
determinado instante, a bolinha percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais. Nestas
condições, sendo g a aceleração da gravidade:
a) calcule a resultante das forças que atuam sobre a bolinha;
b) calcule a força resultante que o fluido exerce sobre a bolinha.
42) Um corpo de massa m é submetido a uma força resultante de módulo F, adquirindo aceleração a. A
força resultante que se deve aplicar a um corpo de massa m/2 para que ele adquira aceleração 4.a
deve ter módulo?
43) Sabendo-se que o coeficiente de atrito entre o bloco de massa 5kg e o plano é µ=0,2 qual é a força
de atrito quando F = 50N?
44) (UFRJ-2005) Leia atentamente os quadrinhos a seguir.
A solução pensada pelo gato Garfield para atender à ordem recebida de seu dono está fisicamente
correta? Justifique sua resposta.
45) (UFRJ-2005) Quando o cabo de um elevador se quebra, os freios de emergência são acionados
contra trilhos laterais, de modo que esses passam a exercer, sobre o elevador, quatro forças
verticais constantes e iguais a f , como indicado na figura. Considere g = 10m/s2.
Suponha que, numa situação como essa, a massa total do elevador seja M=600kg e que o módulo de
cada força f seja | f | = 1350N.
Calcule o módulo da aceleração com que o elevador desce sob a frenagem dessas forças.
46) (UFRJ-2006) Um bloco de massa m é abaixado e
levantado por meio de um fio ideal. Inicialmente, o bloco
é abaixado com aceleração constante vertical, para
baixo, de módulo a (por hipótese, menor do que o módulo
g da aceleração da gravidade), como mostra a figura 1.
Em seguida, o bloco é levantado com aceleração
constante vertical, para cima, também de módulo a,
como mostra a figura 2. Sejam T a tensão do fio na
descida e T’ a tensão do fio na subida.
Determine a razão T’/T em função de a e g.
47) (UFRJ0,6 (o ângulo é menor do que 45o). Um bloco de massa m sobe nesse plano inclinado sob a ação de
uma força horizontal F, de módulo exatamente igual ao módulo de seu peso, como indica a figura a
seguir.
Supondo que não haja atrito entre o bloco e o plano inclinado, calcule o módulo da aceleração do
bloco
48) (UFRJ- 2007) Um sistema é constituído por um barco de 100 kg, uma pessoa de 58 kg e um pacote
de 2,0 kg que ela carrega consigo. O barco é puxado por uma corda de modo que a força resultante
sobre o sistema seja constante, horizontal e de módulo 240 newtons.
Supondo que não haja movimento relativo entre as partes do sistema, calcule o módulo da força horizontal
que a pessoa exerce sobre o pacote.
49) (UFRJ-2008) Uma força horizontal de
módulo F puxa um bloco sobre uma mesa
horizontal com uma aceleração de
módulo a, como indica a figura 1. Sabese que, se o módulo da força for
duplicado, a aceleração terá módulo 3a , como indica a figura 2. Suponha que, em ambos os casos, a
única outra força horizontal que age sobre o bloco seja a força de atrito - de módulo invariável f que a mesa exerce sobre ele.
Calcule a razão f / F entre o módulo f da força de atrito e o módulo F da força horizontal que puxa
o bloco.
50) (UFRJ-2008) Uma mola de constante elástica k e comprimento natural L está
presa, por uma de suas extremidades, ao teto de um elevador e, pela outra
extremidade, a um balde vazio de massa M que pende na vertical. Suponha que a
mola seja ideal, isto é, que tenha massa desprezível e satisfaça à lei de Hooke.
a) Calcule a elongação x0 da mola supondo que tanto o elevador quanto o balde
estejam em repouso, situação ilustrada na figura 1, em função de M, k e do módulo g
da aceleração da gravidade.
b) Considere, agora, uma situação na qual o elevador se mova com aceleração constante para cima e o balde
esteja em repouso relativamente ao elevador. Verifica-se que a elongação da mola é maior do que a anterior
por um valor d, como ilustra a figura 2.
Calcule o módulo da aceleração do balde em termos de k, M e d.
50) (UFRJ-2009) Um pequeno bloco de massa m = 3,0kg desliza sobre a superfície inclinada de uma
rampa que faz com a horizontal um ângulo de 30o, como indica a figura ao lado. Verifica-se que o
bloco desce a rampa com movimento retilíneo ao longo da direção de maior declive (30º com a
horizontal) com uma aceleração de módulo igual a g/3, em que g é o módulo da aceleração da
gravidade. Considerando g = 10m/s2, calcule o módulo da força de atrito que a superfície exerce
sobre o bloco.
51) (UFRJ-1997) A figura mostra um helicóptero que se move verticalmente em relação à Terra,
transportando uma carga de 100 kg por meio de um cabo de aço. O cabo pode ser considerado inextensível e
de massa desprezível quando comparada à da carga. Considere g = 10 m/s 2. Suponha que, num determinado
instante, a tensão no cabo de aço seja igual a 1200 N.
a) Determine, neste instante, o sentido do vetor aceleração da carga e calcule o seu módulo.
b) É possível saber se, nesse instante, o helicóptero está subindo ou descendo? Justifique a sua resposta.
52) (UFRJ-1997) Uma pessoa idosa,de 68 kg, ao se pesar, o faz apoiada em sua bengala como mostra a
figura.
Com a pessoa em repouso a leitura da balança é de 650 N. Considere g = 10 m/s 2.
a) Supondo que a força exercida pela bengala sobre a pessoa seja vertical, calcule o seu módulo e determine
o seu sentido.
b) Calcule o módulo da força que a balança exerce sobre a pessoa e determine a sua direção e o seu
sentido.
53) (UFRJ-1998) O desenho representa uma saladeira com a forma de um hemisfério; em seu interior há um
morango em repouso na posição indicada.
a) Determine a direção e o sentido da força
em função do módulo do peso
exercida pela saladeira sobre o morango e calcule seu módulo
do morango.
b) Informe em que corpos estão atuando as reações à força
e ao peso
.
54) (UFRJ-1998) A figura mostra um bloco A, de 3kg, apoiado sobre um bloco B de 4kg. O bloco B, por
sua vez, está apoiado sobre uma superfície horizontal muito lisa, de modo que o atrito entre eles é
desprezível.
O conjunto é acelerado para a direita por uma força horizontal F, de módulo igual a 14N, aplicada no bloco
B.
a) Determine a direção e o sentido da força de atrito (Fat) exercida pelo bloco B sobre o bloco A e calcule
seu módulo.
b) Determine a direção e o sentido da reação (Fat), calcule seu módulo e indique em que corpo está aplicada.
Exercícios de Aprofundamento:
QUESTÃO 1 (IME-RJ)
O bloco da figura abaixo está sustentado à parede pela massa pendular, estando prestes a cair.
Sendo  o coeficiente de atrito estático entre todas as superfícies em contato e sabendo-se que a massa
pendular é igual à do bloco, pede-se calcular o ângulo .
QUESTÃO 2 (IME-RJ)
Um caminhão move-se numa estrada plana e horizontal. Fixo ao caminhão existe um plano inclinado de ângulo
, conforme a figura abaixo.
Coloca-se sobre o plano um corpo que apresenta coeficiente de atrito estático  = 0,6 com ele. Calcular qual
poderá ser a maior aceleração  em que o caminhão pode se mover, sem que o corpo movimente-se em
relação ao plano inclinado.
Dados: sen  = 0,17 e cos  = 0,98
QUESTÃO 3 (IME-RJ)
A figura mostra um bloco prismático triangular de massa m1, que se desloca sobre uma superfície polida,
puxado por um fio inextensível, de massa desprezível. A outra extremidade do fio está ligada a um bloco de
massa m2 pendente de uma polia, de massa desprezível, que gira sem atrito. Um terceiro bloco cúbico, de
massa m3 repousa sobre o bloco de massa m1.
Determinar a relação entre as massas m1, m2 e m3, a fim de conservar o bloco de massa m3 estacionário em
relação ao bloco triangular. Admitir os contatos sem atrito.
QUESTÃO 4 (IME-RJ)
Um carro de peso Q, provido de uma rampa fixa e inclinada de ângulo , suporta um bloco de peso P.
O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a rampa vale .
Determine:
a) o maior valor da aceleração com a qual o carro pode ser movimentado, sem que o corpo comece a subir a
rampa;
b) a intensidade F da força horizontal correspondente.
Dados: P = 100N; Q = 500N;  = 0,5; g = 10 m/s2 e cos  = 0,8.
QUESTÃO 5 (ESCOLA NAVAL-RJ)
Na configuração abaixo, o coeficiente de atrito entre os blocos A e B é 1 = 0,1 e entre o bloco B e a
superfície horizontal é 2.
Sendo PA = 20 N, PB = 80 N e PC = 60 N, e sabendo-se
sistema está na iminência de deslizamento, determine o
coeficiente de atrito 2.
que o
valor do
QUESTÃO 6
Um fio ideal tem uma de suas extremidades presa ao teto de um vagão que se move sobre trilhos retos e
horizontais, com aceleração constante . Na outra extremidade do fio está presa uma partícula de massa
m = 5,0 kg. O fio permanece em repouso em relação ao vagão, formando com a vertical um ângulo , tal que
sen  =
12
5
e cos  =
.Sabe-se, ainda, que g = 10 m/s2.
13
13
a) Calcule o módulo de
;
b) Calcule o módulo da tração no fio.
QUESTÃO 7
No sistema representado na figura, temos um vagão que se move sobre trilhos retos e horizontais com
movimento acelerado, de aceleração , empurrado por uma força horizontal . Dentro do vagão há uma
mesa S, rigidamente presa ao piso do vagão, e sobre ela está um bloco A, o qual está ligado por um fio
ideal a uma bolinha B. A polia é ideal e não há atritos. O sistema todo se move de modo que o bloco A e a
bolinha B permanecem em repouso em relação ao vagão.
A aceleração da gravidade é g = 10 m/s2 e as massas de A e B são mA = 20 kg e mB = 12 kg.
a) Calcule os módulos de
e da tração no fio;
b) Sabendo que a massa do vagão, juntamente com a mesa é m = 68 kg, determine a intensidade de
.
QUESTÃO 8
Os blocos A, B e C, representados na figura, têm massas respectivamente iguais a 8,0 kg, 6,0 kg e 26 kg.
O fio e a polia são ideais, não há atrito e a aceleração da gravidade tem módulo 10 m/s 2. Uma força
horizontal
é aplicada sobre C, de modo que o sistema todo se move em relação ao solo, mas os blocos A e
B permanecem em repouso em relação a C.
Calcule os módulos:
a) da aceleração do sistema em relação ao solo;
b) da força
;
c) da força exercida por C sobre B.
QUESTÃO 9
Um prisma triangular de massa M = 7,0 kg está apoiado sobre uma superfície horizontal, numa região em
que g = 10 m/s2. Um das faces do prisma forma o ângulo  com a superfície horizontal, como mostra a
figura.
Sobre a face inclinada do prisma, apóia-se um bloco de massa
m = 3,0 kg. Aplica-se ao prisma uma força horizontal , de modo que o
conjunto se move, com o bloco permanecendo em repouso em relação ao
prisma.
Desprezando os atritos, determine:
a) o módulo da aceleração do conjunto;
b) o módulo de
.
QUESTÃO 10 (IME)
No esquema, o plano  é perfeitamente liso e entre o plano  e o corpo B o coeficiente de atrito é . As
polias são ideais.
Determine o mínimo valor de , para que o sistema permaneça em equilíbrio, quando as massas dos corpos A
e B são, respectivamente, de 1,25 kg e 10 kg.
Dados: sen  = 0,8 e sen  = 0,6.