roteiro6_fisica1_2022_2

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Universidade Federal do Rio de Janeiro
Centro de Ciências Matemáticas e da Natureza
F́ısica 1
Roteiro 6 - Terceira Lei de Newton e
Aplicações das Leisde Newton
Semestre 2022.2 Atualizado: 6 de outubro de 2022
Sugerimos realizar o Roteiro 6 entre os dias 7 e 14 de outubro.
1 Leituras
• F́ısica I – Mecânica, Sears Zemansky / Young Freedman – 12a. Edição, Pearson
- seção 4.5, 5.3, 5.4, 5.5
ou
• Curso de F́ısica Básica 1 – Mecânica, H. Moysés Nussenzveig – 4a edição, Ed.
Edgard Blücher LTDA - seção 4.5, 5.1, 5.2, 5.3
2 Exerćıcios
1. Redija uma definição para os termos citados a seguir:
– ação
– reação
– par de força ação/reação
2. Uma velocista de competição mundial que pesa 55 kg pode se acelerar a partir
do bloco de partida com uma aceleração aproximadamente horizontal cujo módulo
é igual a 15 m/s². Que força horizontal deve a velocista exercer sobre o bloco
de partida para produzir essa aceleração? Qual é o corpo que exerce a força que
impulsiona a velocista: o bloco ou a própria velocista?
3. O piso de um elevador exerce uma força normal de 620 N de baixo para cima
sobre um passageiro que pesa 650 N. Quais são as reações dessas duas forças?
O passageiro está sendo acelerado? Em caso afirmativo, determine o módulo, a
direção e o sentido da aceleração.
4. O coeficiente de atrito estático entre as roupas de uma pessoa e a parede ciĺındrica
de uma centŕıfuga de parque de diversões de 2m de raio é 0,5. Qual é a veloci-
dade angular mı́nima (em rotações por minutos) da centŕıfuga para que a pessoa
permaneça colada à parede?
5. Uma curva semicircular horizontal numa estrada tem 30m de radio. Se o coeficiente
de atrito estático entre os pneus e o asfalto é de 0,6 qual é a velocidade máxima
(em Km/h) com que um carro pode fazer a curva sem derrapar?
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6. Um pintor está sobre uma plataforma
suspensa de uma polia (Fig). Puxando
a corda em 3, ele faz a plataforma
subir com aceleração g/4. A massa do
pintor é de 80 Kg e da plataforma é de
40 Kg. Calcule as tensões nas cordas
1, 2 e 3 e a força exercida pelo pintor
sobre a plataforma.
7. Um bloco é lançado para cima, com velocidade de 5m/s, sobre uma rampa de 45°
de inclinação. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a rampa é 0,3.
(a) Qual é a distância máxima atingida pelo bloco ao longo da rampa?
(b) Quanto tempo leva o bloco para subir a rampa?
(c) Quanto tempo leva para descer a rampa?
(d) Com que velocidade final chega ao pé de rampa?
8. Na figura, as molas M1 e M2 têm
massas despreźıveis, o mesmo compri-
mento relaxado l0 e constantes de mola
k1 e k2, respectivamente. Mostre que
se pode substituir o par de molas por
uma única equivalente de constante k,
e calcule k nos casos (a) e (b).
9. No sistema da figura, m1 = 20 kg, m2
= 40 kg e m3 = 60 kg. Desprezando as
massas das polias e dos fios e o atrito,
calcule a aceleração do sistema e as
tensões nos fios 1, 2 e 3.
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