LISTA DE EXERCÍCIOS IV Física

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QUARTA LISTA DE EXERCÍCIOS DE FÍSICA 
 
1. (Tipler- cap. 12) Um homem segura uma massa de 6,0 kg em sua mão, com o antebraço 
formando um ângulo de 90º com o braço, como mostrado na figura abaixo. Seu bíceps 
exerce uma força muscular Fm orientada para cima, que é aplicada a 3,4 cm do ponto de 
articulação O do cotovelo. Adote, como modelo para o antebraço e a mão, uma barra 
homogênea de 30,0 cm de comprimento e 1,0 kg de massa. (a) determine a magnitude 
da força muscular, se a distância do peso ao ponto de articulação é 30,0 cm, e (b) 
determine a magnitude e a orientação da força pelo braço sobre a articulação do 
cotovelo. (Respostas: (a) 563 N; (b) -494 N) 
 
 
2. (Tipler- cap. 12) Pendura-se uma placa de massa 20,0 kg na extremidade de uma barra que 
será presa à parede por um cabo (figura). Qual o módulo da força de tração sobre o cabo? 
Qual a força exercida pela barra sobre a parede? A barra tem comprimento 2,0 m e massa 
4,0 kg e o cabo está preso em um ponto da parede 1,0 m acima da barra. (Respostas: T = 
483 N; ! = −430! − 19!  (!)) 
 
 3. (Hibbeler - cap. 4) Determine a intensidade, a direção e o sentido do momento de binário 
mostrado na figura abaixo. (Resposta: ! = 18,3!  (!!.!))	
  	
  
 
FATEC ITAQUERA 
PROF. MIGUEL REALE 
4. (Hibbeler - cap. 4) Determine o momento de binário que atua sobre a estrutura de tubos 
mostrada na figura abaixo. O segmento AB está orientado 30º abaixo do plano x-y.	
  
(Resposta: ! = −130!  (!". !"#))	
  	
  
	
  	
  5. (Hibbeler - cap. 4) Substitua os dois binários que atuam na coluna tubular da figura por um 
momento binário resultante. (Resposta: !! = 60! + 22,5! + 30!  (!.!))	
  	
  
	
  
 
6. (Hibbeler-cap.13) O engradado da figura tem massa de 80 kg e está sendo puxado pela 
corrente que está sempre formando um ângulo de 20º com a horizontal. Determine a 
aceleração do engradado para t = 2 s, supondo que o coeficiente de atrito cinético é  !! = 0,3 e a força de tração é ! = 90!!!, onde t é dado em segundos. (Resp.: 1,75  !/!!). 
	
  
7. (Hibbeler-cap.13) O eixo CA de 2 kg passa através de um mancal radial liso em B. 
Inicialmente as molas, que são montadas justas no eixo, estão não deformadas quando 
não há força aplicada a ele. Nessa posição x = x’ = 250 mm e o eixo está inicialmente em 
repouso. Se uma força horizontal F = 5 kN, em módulo, é aplicada como mostrado na 
figura, determine a velocidade do eixo no instante em que x = 50 mm e x’ = 450 mm. As 
extremidades das molas estão presas no mancal em B e nas extremidades A e C do eixo. 
(Resp.: 30  !/!). 	
  
	
  
8. (Hibbeler-cap.13) O duplo plano inclinado suporta os blocos A e B, cada um com peso de 
98,1 N. Se o coeficiente de atrito cinético entre os blocos e o plano é  !! = 0,1 , 
determine a aceleração de cada bloco. (Adotar g = 9,81 m/s2) (Resp.: 1,62  !/!!). 	
  
	
  
9. (Hibbeler - cap. 14) 
 
(Resposta:  ! = 505  !). 
 
10. (Hibbeler - cap. 14) O carro de 2 toneladas está se movendo inicialmente com uma 
velocidade de módulo igual a 2 m/s. Determine a distância que ele deve ser rebocado 
pela força de módulo F = 4 kN para atingir uma velocidade de módulo 5 m/s. Despreze o 
atrito e a massa das rodas. (Resposta:  Δ! = 59,7  !). 
 
11. (Hibbeler - cap. 14) Quando o motorista aplica os freios de uma caminhonete, de massa 
2 toneladas, que trafega a 40 km/h, ocorre um escorregamento de 3 m até a parada. 
Quanto escorregaria o veículo se a velocidade fosse de 80 km/h? Quais as energias 
cinéticas do carro no início dos movimentos, em ambos os casos? (Respostas:  Δ! = 12  !,!!! ≅ 123,5  !",!!! ≅ 493,8  !"  ). 
	
  
12. (Hibbeler - cap. 14) Um tijolo de 2 kg escorrega para baixo no telhado liso. No ponto A 
sua velocidade é de 5 m/s. Determine a energia cinética nesse ponto e as energias 
potenciais gravitacionais nos pontos A e B, considerando o nível de referência de 
energia potencial gravitacional no solo. Qual a energia mecânica no ponto A? 
(Respostas:  !!! = 25  !,!!! = 882,9  !,!!! = 588,6  !,!! = 907,9  !    ).