Exercícios de Física 1- Leis de Newton e Trabalho

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F´ısica Ba´sica I (Mecaˆnica) - Segundo Semestre de 2014
Exerc´ıcios Extras: Cap´ıtulos 01 - 06
1) Dois caixotes possuem massasm1 em2, sendom2 maior quem1. Os caixotes esta˜o sendo empurrados
sobre uma superf´ıcie horizontal sem atrito. Nos dois arranjos poss´ıveis (m1 a` esquerda e m2 a` direita ou m2
a` esquerda e m1 a` direita) a forc¸a para empurrar os caixotes e´ a mesma. Em qual dos arranjos a forc¸a que o
caixote da esquerda aplica ao caixote da direita possui maior mo´dulo? Ou o mo´dulo e´ igual em ambos os casos?
2) Uma pessoa pode escolher entre empurrar ou puxar um treno´ com velocidade constante. A forc¸a
necessa´ria faz um aˆngulo com a horizontal e o atrito esta´ presente. Se o aˆngulo for o mesmo em ambos os casos,
exige-se menos forc¸a para empurrar ou para puxar?
3) Uma pessoa aventureira, com uma massa de 90 kg, passa de um rochedo para outro deslocando-se
lentamente com as ma˜os por meio de uma corda esticada entre os rochedos. Ela para e fica em repouso no meio
da corda. A corda se rompera´ se a trac¸a˜o for maior do que 2, 50 × 104 N. (a) Se a corda fizer um aˆngulo de
10, 0o com a horizontal, qual sera´ a trac¸a˜o na corda? (b) Qual deve ser o menor valor do aˆngulo para a corda
na˜o se romper?
4) Uma caixa de massa 4, 30 kg esta´ inicialmente em repouso sobre uma superf´ıcie horizontal. Em
seguida ela e´ empurrada 1, 20 m em linha reta por um cachorro treinado que exerce uma forc¸a constante de
mo´dulo igual a 36, 0 N. Use o teorema trabalho-energia para achar a velocidade final da caixa se: (a) na˜o existe
atrito entre a caixa e a superf´ıcie; (b) o coeficiente de atrito cine´tico entre a caixa e a superf´ıcie e´ igual a 0, 30.
5) Um estudante comprime um livro entre as ma˜os (o livro esta´ na vertical). As forc¸as que ele exerce
sobre as capas da frente e de tra´s do livro sa˜o horizontais e perpendiculares ao livro. O livro tem uma massa de
3, 1 kg. O coeficiente de atrito esta´tico entre as ma˜os do estudante e o livro e´ igual a 0, 32. Qual o mo´dulo da
forc¸a mı´nima de compressa˜o que cada ma˜o deve exercer para evitar que o livro caia?
6) Um pequeno carro guiado por controle remoto possui massa de 1600 g e se move com velocidade
constante v = 12, 0 m/s em um c´ırculo vertical no interior de um cilindro meta´lico oco de raio igual a 5, 0 m.
Qual e´ o mo´dulo da forc¸a normal exercida pelo cilindro sobre o carro na base do c´ırculo vertical e no topo do
c´ırculo vertical.
7) Um foguete esta´ em repouso na plataforma de lanc¸amento. Quando o foguete e´ lanc¸ado, sua energia
cine´tica aumenta. A seguinte afirmac¸a˜o e´ verdadeira ou falsa? “O aumento da energia cine´tica e´ igual ao
trabalho realizado pela forc¸a gerada pelo motor do foguete.”
8) Uma pedra de 20, 0 kg desliza sobre uma superf´ıcie horizontal a´spera a 8, 0 m/s e eventualmente
para em func¸a˜o do atrito. O coeficiente de atrito cine´tico entre a pedra e a superf´ıcie e´ 0, 200. Que poteˆncia
me´dia e´ produzida pelo atrito ate´ que a pedra pare?