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2a LISTA DE PROBLEMAS DE F´ISICA GERAL
Departamento de Fı´sica - UFRRJ - Prof. M. J. Neves - 2016-1
1. O sistema mostrado na figura abaixo esta´ em equilı´brio. Calcule as tenso˜es T1, T2 e T3 nos fios.
m = 2kg
600
T1
T2
T3
2. Dois blocos de massa M = 3kg e m = 2kg esta˜o ligados por um fio e sa˜o puxados ao longo
de uma superfı´cie horizontal lisa por uma forc¸a horizontal de intensidade F = 20N , conforme
indica a figura.
M m
F
(a) Desenhe todas as forc¸as que atuam nos dois blocos.
(b) Calcule o mo´dulo da acelerac¸a˜o dos blocos.
(c) Calcule a tensa˜o no fio que liga os blocos.
3. Considere dois corpos de massas m1 e m2 ligados por um fio de massa por meio de roldana
tambe´m de massa desprezı´vel. Suponha que na˜o ha´ atrito entre os corpos e os planos inclinados.
Calcule a acelerac¸a˜o do sistema, assim como a trac¸a˜o no fio.
θ1 θ2
⑦ ⑦m1 m2
1
4. Consideremos um bloco de massa m = 20kg, inicialmente em repouso sobre uma superfı´cie
plana e horizontal sem atrito, onde g = 10m/s2. A partir de um determinado instante aplica-se
uma forc¸a constante ao bloco, cujo o mo´dulo e´ F = 100N (cos θ = 0, 6 e sen θ = 0, 8).
F
θ
(a) Desenhe todas as forc¸as que atuam no bloco.
(b) Calcule a intensidade de forc¸a normal exercida pela superfı´cie sobre o bloco.
(c) Usando a Segunda Lei de Newton, obtenha a acelerac¸a˜o do bloco.
5. Considere um bloco de massa m1 e uma esfera de massa m2 ligados por um fio, que passa por
uma polia de atrito desprezı´vel. O bloco m1 e´ puxado por uma forc¸a de intensidade F , como
indica a figura. Despreze o atrito entre a superfı´cie e o bloco.
⑦
②
m1
m2
F
(a) Desenhe todas as forc¸as que atuam nas duas massas.
(b) Usando a Segunda Lei de Newton, obtenha a acelerac¸a˜o do conjunto.
(c) Calcule a forc¸a de trac¸a˜o nos fios.
6. Qual a intensidade mı´nima da forc¸a F aplicada ao bloco de massa m da figura abaixo capaz de
evitar que este deslize para baixo, se o coeficiente de atrito entre o bloco e a parede e´ µe ?
F
θ
7. Considere um bloco que desce de um plano inclinado com velocidade inicial v0 de uma altura
h. Suponha que o coeficiente de atrito entre plano inclinado e o bloco e´ µ, e que o aˆngulo de
inclinac¸a˜o e´ θ. Obtenha a velocidade final do bloco ao descer o plano inclinado.
2
Respostas dos problemas
1. T1 = 10N , T2 = 40
√
3
3
e T3 = 10N .
2. a = 4m/s2 e T = 12N .
3. a = g
(
m2 sen θ2−m1 sen θ1
m1+m2
)
e T = m1m2g
m1+m2
( sen θ1 + sen θ2).
4. b) N = 140N .
c) a = 4m/s2.
5. b) a = F−m2g
m1+m2
.
c) T = m2
m1+m2
(F +m1g).
6. |F| = mg
sen θ+µe cos θ
.
7. vf =
√
v20 + 2gh(1− µ cotg θ).
3