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Exercícios de Física I Assunto: Leis de Newton e Aplicações Engenharia Informática Instituto Nacional de Telecomunicações (INATEL) 3 pag. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: bruno-quirino-1 (brunoquirino2020@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 1 F 6 kg 4 kg T 5 kg 6 kg 4 kg Instituto Nacional de Telecomunicações - INATEL 4a Lista de Exercícios de Física I Assunto: Leis de Newton e Aplicações 1) Duas forças 1F � e 2F � , atuam sobre um ponto. O módulo de 1F � é igual a 9,0 N, e sua direção forma um ângulo de 60 o acima do eixo Ox no segundo quadrante. O módulo de 2F � é igual a 6,0 N, e sua direção forma um ângulo de 53,1 o abaixo do eixo Ox no terceiro quadrante. a) Quais são os componentes x e y da força resultante? (Fx = - 8,10 N; Fy = 3,0 N) b) Qual o módulo da força resultante? (8,64 N) 2) Uma caixa está em repouso sobre um lago congelado, que é uma superfície horizontal sem atrito. Se um pescador aplica uma força horizontal de módulo 48 N sobre a caixa, produzindo uma aceleração de 3 m/s 2 , qual é a massa da caixa? (16 kg) 3) Uma força resultante horizontal de 140 N é aplicada a uma caixa com massa de 32,5 kg que está inicialmente em repouso sobre o piso de um armazém. a) Qual é a aceleração produzida? (4,31 m/s2) b) Qual a distância percorrida em 10 s? (215 m) c) Qual é a velocidade dela após 10 s? (43 m/s) 4) Duas caixas, uma de massa de 4 kg e outra de 6 kg, estão em repouso sobre uma superfície sem atrito de um lago congelado., ligadas por uma corda leve. Uma mulher usando tênis áspero (de modo que ela possa exercer tração sobre o solo) puxa horizontalmente a caixa de 6 kg com uma força F que produz uma aceleração 2,5 m/s 2 . a) Qual é o módulo da força F? (25 N) b) Qual é a tensão T na corda que conecta as duas caixas? (10 N) 5) Os dois blocos indicados na figura ao lado estão ligados por uma corda uniforme pesada com massa igual a 4 kg. Uma força de 200 N é aplicada de baixo para cima conforme indicado. Use g = 9,8 m/s 2 . a) Qual é a aceleração do sistema? (3,53 m/s2) b) Qual é a tensão no topo da corda pesada? (120 N) c) Qual é a tensão no meio da corda pesada? (93,3 N) 6) Na figura abaixo tem-se os seguintes valores de massa para cada bloco: mA =10 kg ; mB= 4 kg e mC= 2 kg. Considere g = 10 m/s 2 e despreze o atrito entre o bloco B e a superfície. Determine as tensões: a) na corda entre os blocos A e B. (50N) b) na corda entre os blocos B e C. (30N) B C A Document shared on www.docsity.com Downloaded by: bruno-quirino-1 (brunoquirino2020@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 2 30 o 60 o F1 = 100 N F2 = 140 N x adulto 1 adulto 2 Movimento da caixa visto de cima 7) Na figura abaixo, o motor de um automóvel com peso 3000 N está suspenso por uma corrente ligada no ponto O a duas outras correntes, ambas amarradas ao teto. Os ângulos estão indicados na figura. Ache as tensões nas três correntes, desprezando os pesos das correntes e considerando g = 10 m/s 2 . (T3 = 3000N; T2 = 1552,91; T1 = 2196,15N) � � � � � � � � � � � � � � � � 8) Dois adultos e uma criança desejam puxar uma caixa apoiada sobre rodas no sentido x indicado na figura ao lado. Os dois adultos puxam com forças 1F � e 2F � conforme a figura. a) Determine o módulo, a direção e o sentido da menor força que a criança deve exercer. A força de atrito é desprezível. (16,6N; vertical; pra baixo) b) Se a criança exerce a menor força mencionada no item a), a caixa se acelera a 2 m/s 2 no sentido +x. Qual o peso da caixa (g = 9,8 m/s 2 )? (840N) 9) Considere o sistema representado ao lado. O valor da aceleração da gravidade no local é de 10 m/s 2 . Qual deve ser o valor da massa do bloco 3 para que o sistema fique em equilíbrio? Considere kg 210mm 21 == e que não existe atrito entre os blocos e a superfície. (40 kg) 10) Na figura ao lado tem-se os seguintes valores de massa para cada bloco: mA =6 kg; mB= 4 kg; mC= 8 kg. Existe atrito entre a superfície e os blocos A, B e C. O coeficiente de atrito estático vale µe = 0,45 e o coeficiente de atrito cinético, µc = 0,15. Considere g = 10 m/s2 . a) O sistema entrará em movimento? JUSTIFIQUE. (Sim) b) Qual a aceleração de cada bloco? (2,68 m/s2) c) Qual a tensão na corda entre os blocos A e B? E a tensão entre os blocos B e C? (25,1N; 41,82N) � 60 o T1 T3 45 o T2 B C A 60 o 30 o 45 o 1 2 3 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: bruno-quirino-1 (brunoquirino2020@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 3 11) Na figura abaixo os blocos A e C possuem os seguintes valores de massa: mA =8 kg ; mC= 6 kg. Existe atrito entre o bloco B e a superfície e o coeficiente de atrito cinético é de �C = 0,4. Considere g = 10 m/s 2 . a) Sabendo que os blocos se movem no sentido anti-horário com velocidade constante, determine a massa do bloco B. (m = 5kg) b) Suponha que a massa do bloco A passe a ser de 10 kg. Considerando a massa do bloco B encontrada anteriormente determine a aceleração dos blocos, a tensão na corda entre os blocos A e B, e a tensão na corda entre B e C.(a = 0,95m/s2; TAB = 90,5N; TBC = 65,7N) 12) Considere o sistema indicado na figura abaixo. O bloco A possui massa igual a 6 kg. Suponha que o bloco B desça a rampa com velocidade constante. Existe atrito entre o bloco B e a superfície sendo que o coeficiente de atrito cinético é de �C = 0,2. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s 2 . a) Determine, nas condições descritas acima, a massa do bloco B. (m = 18,36kg) b) Utilizando o valor da massa de B encontrada anteriormente, suponha que a massa de A seja agora de 3 kg. Determine a aceleração de cada bloco e a tensão na corda que une os blocos. (a = 1,40 m/s2; T = 34,21N) � � � � � � � � 13) Um homem está puxando uma mala para cima ao longo de uma rampa de carga. Existe atrito entre a caixa e a rampa, sendo o coeficiente de atrito cinético igual a 0,4. A rampa possui um ângulo de 20 o e o homem exerce uma força F � de 100 N para cima cuja direção forma um ângulo de 30 o com a rampa (veja o desenho ao lado). Considere g = 10 m/s 2 . a) Determine as componentes Fx e Fy da força F � indicada. (Fx = 86,6N; Fy = 50 N) b) Calcule o valor da aceleração da mala ao subir a rampa supondo que esta tenha massa de 10 kg. (a = 3,48 m/s2) c) Qual deveria ser a massa da mala para que ela subisse a rampa com velocidade constante? (m = 14,85 kg) � B C A 30 o A B Document shared on www.docsity.com Downloaded by: bruno-quirino-1 (brunoquirino2020@gmail.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark