Física_1_Lista_3

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Fisica 1: Lista 3
Prof. Sergio Vitorino de Borba Gonçalves.
Questão 1
Pode um corpo permanecer em equiĺıbrio quando somente uma força atua sobre ele? Explique.
Questão 2
Uma bola lançada verticalmente de baixo para cima possui velocidade nula em seu ponto mais elevado. A
bola está em equiĺıbrio nesse ponto? Por quê?
Questão 3
Quando as duas extremidades de uma corda são puxadas com forças de mesmo módulo, mas sentidos
contrários, por que a tensão total na corda não é igual a zero?
Questão 4
frente em relação aos seus assentos. Por quê?
Quando um carro faz uma curva brusca, os passageiros tendem a escorregar para um lado do carro. Por
quê?
Questão 5
Duas forças, F⃗1 = 75, 0
√
2(̂i − ĵ) N e F⃗2 = 150, 0
√
2(̂i − ĵ) N, atuam sobre um objeto. Encontre a terceira
força, F⃗3, necessária para equilibrar as duas primeiras forças.
Questão 6
Suponha uma part́ıcula de massa 2Kg experimente as forças F⃗2 = −15 î N e F⃗3 = 6, 0 ĵ N. Qual é sua
aceleração neste caso?
Questão 7
O peso de um astronauta com seu traje espacial na Lua é de apenas 250 N. Quanto o astronauta com traje
pesa na Terra? Qual é a massa do astronauta com traje na Lua? E na Terra? Suponha que a razão entre a
aceleração gravitacional da Terra e da Lua é de 6m/s2.
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Fisica 1 (Prof. Sergio Vitorino de Borba Gonçalves. ): Lista 3 Problema 8
Questão 8
Um caminhão colide com um carro, e durante a colisão, a força resultante em cada véıculo é essencialmente
a força exercida pelo outro. Suponha que a massa do carro seja 550 kg, a massa do caminhão seja 2200 kg
e a magnitude da aceleração do caminhão seja 10 m/s
2
. Determine a magnitude da aceleração do carro.
Questão 9
Um pássaro tem uma massa de 26 g e pousa no meio de um fio de telefone esticado.
Mostre que a tensão no fio pode ser calculada usando a equação T = mg
2 sin θ , onde θ é o angulo entre a
horizontal e a corda. Assuma que cada metade da corda é uma reta.
Questão 10
Um bloco de 2, 0 kg está em uma rampa perfeitamente lisa que forma um ângulo de 30◦ com a horizontal.
(a) Qual é a aceleração do bloco descendo a rampa e a força que a rampa exerce sobre o bloco?
(b) Qual força aplicada para cima, ao longo e paralela à rampa, permitiria que o bloco se movesse com
velocidade constante?
Questão 11
Um bloco de 30, 0 kg repousa em uma rampa sem atrito, inclinada a 60◦ em relação à horizontal. O bloco é
mantido por uma mola que está esticada 5, 0 cm. Qual é a constante de força da mola?
Questão 12
Um grande foguete tem uma massa de 2, 00× 106 kg no momento da decolagem, e seus motores produzem
uma força de empuxo de 3, 50× 107 N.
(a) Determine sua aceleração inicial, assumindo que ele decola verticalmente.
(b) Quanto tempo ele leva para atingir uma velocidade de 120 km/h para cima, assumindo massa e empuxo
constantes?
Questão 13
No sistema da figura (máquina de Atwood), mostre
que a aceleração a da massa M e a tensão T da corda
(desprezando as massas da corda e da polia) são dadas
por:
a =
(
M −m
M +m
)
g
T =
(
2Mm
M +m
)
g
Onde g é a aceleração devida à gravidade
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Fisica 1 (Prof. Sergio Vitorino de Borba Gonçalves. ): Lista 3 Problema 14
Questão 14
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.
Questão 15
Após emergências com grande perda de sangue, um paciente é colocado na posição de Trendelenburg, na
qual o pé da cama é elevado para obter o máximo de fluxo sangúıneo para o cérebro. Se o coeficiente de
atrito estático entre um paciente normal e os lençóis é 1,20, qual é o ângulo máximo no qual a cama pode
ser inclinada com relação ao piso antes que o paciente comece a deslizar?
Questão 16
Um bloco está numa extremidade de uma prancha de 2m de comprimento. Erguendo-se lentamente essa
extremidade, o bloco começa a escorregar quando ela está a 1,03m de altura, e leva 2,2 s para deslizar até
a outra extremidade, que permaneceu no chão. Qual é o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a
prancha? Qual é o coeficiente de atrito cinético?
Questão 17
No sistema da figura, o bloco 1 tem massa de 10 kg
e seu coeficiente de atrito estático com o plano incli-
nado é 0,5. Encontre que valores mı́nimo e máximo
pode variar a massa m do bloco 2 para que o sistema
permaneça em equiĺıbrio?
Questão 18
Uma pedra com massa de 0, 80kg está presa à ponta de um fio com 0, 90m de extensão. O fio se romperá se
a tensão ultrapassar 60, 0N. A pedra é girada em um ćırculo horizontal sobre uma mesa sem atrito; a outra
ponta do fio permanece fixa.
(a) Desenhe um diagrama do corpo livre para a pedra.
(b) Ache a velocidade máxima que a pedra pode alcançar sem que o fio se parta.
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