Lista 03 - Equilibrio e Plano Inclinado

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Exercícios de Fixação 
Curso: Engenharias 
Disciplina: Física: Mecânica 
Prof. MSc. João Paulo de Castro Costa 
 
Assunto: Equilíbrio de Partículas e Plano Inclinado 
Para as situações abaixo, use g = 9,8 m/s² 
 
01) Na figura abaixo, uma corda presa a uma caixa de massa 
15 kg sobre um plano inclinado sem atrito cujo ângulo é θ = 
27˚, mantem o sistema estacionário. 
(a) Calcule a tração na corda e a força normal ao plano sobre o 
bloco 
(b) Agora, cortamos a corda. O bloco acelera ao escorregar 
para baixo ao longo do plano? Em caso afirmativo, calcule a 
aceleração. 
 
 
02) A figura mostra uma moeda imóvel sobre um livro que foi 
inclinado de um ângulo θ com a horizontal. Por um processo 
de tentativa e erro determinamos que a moeda começa a 
deslizar sobre o livro quando θ é igual a 13˚. Qual o coeficiente 
de atrito estático µ entre a moeda e o livro? 
 
 
03) Na figura abaixo, o coeficiente de atrito cinético entre o 
bloco e a superfície do plano é de 0,20 e o ângulo é de 60˚. 
Sendo a altura do plano igual a 2,0 m, calcule a velocidade do 
bloco ao atingir o solo. 
 
 
04) Na figura abaixo, a massa do bloco é 8,5 kg e o ângulo θ é 
30˚. Determine (a) a tensão na corda e (b) a força normal que 
age no bloco. (c) Determine o módulo da aceleração do bloco 
se a corda for cortada. 
 
05) Na figura abaixo, a massa do bloco é 12,5 kg e o ângulo θ é 
40˚. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a 
superfície é 0,23. Determine (a) a tensão na corda e (b) a força 
normal que age no bloco. (c) Determine o módulo da 
aceleração do bloco se a corda for cortada, considerando o 
coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície 0,12. 
 
 
06) Conforme noticiou um site da Internet em 30.8.2006, 
cientistas da Universidade de Berkeley, Estados Unidos, 
"criaram uma malha de microfibras sintéticas que utilizam um 
efeito de altíssima fricção para sustentar cargas em superfícies 
lisas", à semelhança dos "incríveis pêlos das patas das 
lagartixas". 
 ("www.inovacaotecnologica.com.br"). 
Segundo esse site, os pesquisadores demonstraram que a 
malha criada "consegue suportar uma moeda de 10g sobre 
uma superfície de vidro inclinada a até 80°" (veja a foto). 
 
Determine: 
a) o valor da força de atrito estático 
máximo entre a moeda e a superfície 
quando a inclinação é de 80° 
b) a força que a superfície exerce 
perpendicularmente na moeda. 
 
 
 
07) Um caixote de madeira de 4,0 kg está em repouso sobre 
uma superfície inclinada como mostra a figura abaixo. 
 
Determine o valor da força de atrito estático entre o bloco e a 
superfície e a força normal exercida pela superfície sobre o 
mesmo. 
 
 
08) Um bloco de massa 12 kg desliza sobre um plano 
inclinado, com um ângulo de 30
 o
 com a horizontal, onde os 
coeficientes de atrito estático e cinético valem 0,39 e 0,21, 
respectivamente. Determine a aceleração do bloco. 
 
 
09) Um corpo de massa 50 kg encontra-se em equilíbrio, 
suspenso por três cordas inextensíveis, como mostra o 
esquema a seguir. 
 
 
Determine o valor das trações nas cordas 1 e 2. 
 
10) Um quadro de massa m = 8,0 kg se encontra em equilíbrio 
pendurado ao teto pelos fios 1 e 2, que fazem com a 
horizontal os ângulos θ1= 30° e θ2 = 60°, conforme a figura. 
Adotando g=10m/s², calcule as trações nos fios 1 e 2. 
 
 
 
 
 
11) O bloco B da figura abaixo pesa 711 N. O coeficiente de 
atrito estático entre o bloco e a mesa é 0,25; o ângulo θ é de 
30˚; suponha que o trecho da corda entre o bloco B e o nó é 
horizontal. Determine o peso máximo do bloco A para o qual o 
sistema permanece em repouso. 
 
 
12) Um bloco P de massa 55 kg encontra-se em equilíbrio 
estático como mostra a figura abaixo, onde os ângulos α e β 
valem 20° e 40°, respectivamente. Determine a tração nas 
cordas 1 e 2. 
 
 
13) Um lustre está suspenso por duas cordas, como mostra a 
figura abaixo. Se o lustre tem massa 10kg, determine a tração 
em cada uma das cordas.