4ª Lista de Exercicios Fisica Geral - LEIS DE NEWTON

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Professor: Jheison Lopes dos Santos 
Disciplina: Física Geral 
“Lembre-se: Muito difícil é completamente diferente de impossível” 
Jheison Lopes 
 
4ª LISTA DE EXERCÍCIOS DE FÍSICA GERAL – LEIS DE NEWTON 
 
1- Calcule o sentido, a intensidade e a direção da(s) força(s) necessária(s) para que haja 
equilíbrio nas situações abaixo. 
a) 
 F1 = 4N F2 = 7N 
 
b) 
F1 = 100N F2 = 160N 
 45º 
 
c) 
 F1 = 450N 
 
 F4 = 250N F2 = 280N 
 
 F3 = 450N 
 
d) 
 F1 = 300 N 
 
F2 = 400 N F3 = 500 N 
 F4 = 400 N 
 
 
2- Um veículo de massa m = 1200kg é suspenso verticalmente por uma mola de constante 
elástica k = 6000N/m. Calcule a deformação causada na mola para que o veículo esteja 
em equilíbrio, desprezando-se a resistência do ar e considerando a aceleração da 
gravidade g = 9,8 m/s². 
 
3- Calcule o módulo da aceleração dos objetos a seguir, quando: (OBS.: para algumas 
questões, será necessária uma visão tridimensional) 
a) Um corpo de massa m = 0,5kg é submetido às forças F1 e F2, como ilustra a figura. 
 F1 = 4N F2 = 7N 
 
b) Um navio quebra-gelo de m = massa 425 kg está submetido às forças F1 e F2, realizadas 
por dois rebocadores, como ilustra a figura. 
F1 = 150N F2 = 260N 
 30º 
 
c) Uma chapa de aço de massa m = 100kg é tensionada conforme a ilustração. 
 F1 = 725N 
 
 F4 = 370N F2 = 410N 
 
 F3 = 600N 
 
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d) Um móvel de massa m = 120kg é puxado por uma força F = 300N sobre uma superfície 
horizontal contendo atrito, cujo coeficiente de atrito cinético é µc = 0,30, e com aceleração 
da gravidade g = 9,8 m/s². 
 N 
 
 Fat F = 300N 
 P 
 
 
4- Deseja-se equilibrar uma esfera de concreto no topo de um prédio. Tal corpo será 
submetido a várias forças, de acordo com a figura abaixo. 
Determine, mediante a análise da situação abaixo, quais devem ser os valores de F1 e F3 
para que o corpo esteja em equilíbrio. 
 
 F1 = ?? 
 F5 = 40N 
 45º 
F3 = ?? ---------------------- F2 = 20N 
 30º 
F6 = 45N F4 = 35N 
 
 
5- Determine a deformação máxima que uma mola de constante elástica K deve sofrer 
para manter em equilíbrio estático um bloco de massa m em um plano inclinado de um 
ângulo α com a horizontal, submetido a uma aceleração da gravidade g. Analise tal 
situação considerando que não haja atrito. 
 
6- A figura abaixo representa a máquina de Atwood. Determine a aceleração do conjunto, 
bem como o valor da Tração no fio, que é ideal (inextensível e sem massa). 
 
 
7- Considere que o sistema abaixo está em equilíbrio. Determine o módulo da tração na 
corda 2, sendo que o módulo da tração na corda 1 vale 300 N. DADOS: sen 37° = cos 53° 
= 0,6 ; sen 53° = cos 37° = 0,8. 
 
 
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8- Em uma dada configuração, um objeto de 80 N de peso está suspenso e em equilíbrio 
por fios ideais. Determine a intensidade das forças de tração suportadas pelos fios AB e 
AC. Considere cos 30° = 0,8 e sen 45° = cos 45º = 0,7. 
 
 
9- Um corpo de peso P é sustentado por duas cordas inextensíveis. Sabendo que a tração 
na corda AB é de 80 N, calcule o valor do peso P e a tração na corda BC. 
 
 
10- Em um determinado sistema em equilíbrio, um peso P está preso ao fio AB por uma 
argola. Despreze os atritos e calcule as trações nos fios AO e BO. DADOS: P = 100 N; 
sen 30° = 0,5 e cos 30º = 0,8. 
 
 
11- No sistema representado a seguir, as cordas A, B e C têm massa desprezível e são 
inextensíveis. As cordas A e B estão presas no teto horizontal e se unem à corda C no 
ponto P. A corda C tem preso à sua extremidade um objeto de massa 10 kg. Determine a 
tração em cada um dos fios. 
 
 
12- Sobre a superfície horizontal, empurra-se um bloco de 1,2 kg através da aplicação de 
uma força de 10 N conforme indicado abaixo. Calcule o módulo da força normal exercida 
pela superfície sobre o bloco. 
 
 
13- O sistema representado na figura é abandonado sem velocidade inicial. Os três blocos 
têm massas iguais. Os fios e a roldana são ideais, e são desprezíveis os atritos no eixo da 
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roldana. São também desprezíveis os atritos entre os blocos (2) e (3) e a superfície 
horizontal na qual estão apoiados. O sistema parte do repouso e o bloco (1) adquire uma 
aceleração de módulo igual a a. Após alguns instantes, rompe-se o fio que liga os blocos 
(2) e (3). A partir de então, a aceleração do bloco (1) passa a ter um módulo igual a a'. 
Calcule a razão a'/a. 
 
 
14- 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 tração do fio na descida e T' a tração do 
fio na subida, calcule a razão T'/T em função de a e g. 
 
 
15- Três blocos idênticos, A, B e C, cada um de massa M, deslocam-se sobre uma 
superfície plana com uma velocidade de módulo v constante. Os blocos estão interligados 
pelas cordas 1 e 2 e são arrastados por um homem, conforme indicado a seguir. O 
coeficiente de atrito cinético entre os blocos e a superfície é µ e a aceleração da gravidade 
local é g. Calcule o que se pede em termos dos parâmetros fornecidos: a) O módulo da 
aceleração do bloco B; b) O módulo da força de tensão T na corda 2. 
 
 
16- Considere um bloco A (mA = 2,0 kg), ligado a um bloco B (mB = 1,0 kg), por uma 
corda inextensível de massa desprezível. O coeficiente de atrito cinético entre cada bloco 
e a mesa é µc. Uma força F = 18,0 N é aplicada ao bloco B, fazendo com que ambos se 
movam com velocidade constante. Considerando g = 10 m/s², calcule: a) O coeficiente 
de atrito µc. b) O módulo da tração T no fio. 
 
 
17- Deseja-se manter um bloco em repouso sobre um plano inclinado 30° com a 
horizontal. Para isso, como os atritos entre o bloco e o plano inclinado são desprezíveis, 
é necessário aplicar sobre o bloco uma força. Numa primeira experiência, mantém-se o 
bloco em repouso aplicando uma força horizontal F, cujo sentido está indicado na figura 
1. Numa segunda experiência, mantém-se o bloco em repouso aplicando uma força F' 
paralela ao plano inclinado, cujo sentido está indicado na figura 2. Calcule a razão F '/F. 
 
 
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18- Considere dois blocos A e B, com massas mA e mB respectivamente, em um plano 
inclinado de 30°, como apresentado na figura. Desprezando forças de atrito, 
representando a aceleração da gravidade por g: (a) Determine a razão mA/mB para que os 
blocos A e B permaneçam em equilíbrio estático; (b) Determine a razão mA/mB para que 
o bloco A desça o plano com aceleração g/4. 
 
 
19- Um passageiro está no interiorde um elevador que desce verticalmente, com 
aceleração constante a. Se a vale 1/5 da aceleração da gravidade, ou seja a = g/5, 
determine a razão entre a intensidade da força que o piso do elevador exerce sobre o 
passageiro (força Normal) e o peso do passageiro. 
 
20- No esquema abaixo, os corpos A e B têm massas mA e mB, o fio tem massa desprezível 
e a aceleração local da gravidade é g. O coeficiente de atrito estático entre o corpo A e a 
superfície inclinada em que se apoia é µ. O sistema é abandonado do repouso. Para 
permanecer em repouso, determine a massa máxima do corpo B. 
 
 
 
21- Três blocos A, B e C de massas 4 kg, 6 kg e 8 kg, respectivamente, são dispostos, 
conforme representado no desenho abaixo, em um local onde a aceleração da gravidade 
g vale 10m/s². Desprezando todas as forças de atrito e considerando ideais as polias e os 
fios, determine a intensidade da força horizontal F que deve ser aplicada ao bloco A, para 
que o bloco C suba verticalmente com uma aceleração constante de 2m/s². 
 
 
22- O conhecido sistema de freios ABS (do alemão “Antiblockier-Bremssystem”) impede 
o travamento das rodas do veículo, de forma que elas não deslizem no chão, o que leva a 
um menor desgaste do pneu. Não havendo deslizamento, a distância percorrida pelo 
veículo até a parada completa é reduzida, pois a força de atrito aplicada pelo chão nas 
rodas é estática, e seu valor máximo é sempre maior que a força de atrito cinético. O 
coeficiente de atrito estático entre os pneus e a pista é μe = 0,80 e o cinético vale μc = 
0,60. Sendo g = 10 m/s² e a massa do carro m = 1200 kg, calcule o módulo da força de 
atrito estático máxima e a da força de atrito cinético. 
 
23- Os blocos A e B abaixo estão parados sobre uma superfície horizontal perfeitamente 
lisa. Em uma primeira experiência, aplica-se a força de intensidade F, de direção 
horizontal, com sentido para a direita sobre o bloco A, e observa-se que o bloco B fica 
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sujeito a uma força de intensidade f1. Em uma segunda experiência, aplica-se a força de 
intensidade F, de direção horizontal, com sentido para a esquerda sobre o bloco B, e 
observa-se que o bloco A fica sujeito a uma força de intensidade f2. Sendo o valor da 
massa do bloco A triplo do valor da massa do bloco B, calcule a razão f1/f2. 
 
 
24- A figura abaixo mostra um corpo de peso P = 2800 N suspenso por dois cabos AB e 
AC em equilíbrio. A rigidez da mola do cabo AC é 10 kN/m. Determine a deformação da 
mola. Adote √3 = 1,73 e √2 = 1,41.