EST_TICA E DIN_NIMA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA
ESTÁTICA E DINÂMICA - PER. 13.2
PROF. MARCOS AMARAL 
01. Determine as tensões nas cordas AC e BC da figura 01 se M=40 kg.
Figura 01
02. O corpo representado na Figura 02 por W, tem massa de 40 kg. Ele é mantido em equilíbrio por meio da corda AB e pela ação da força horizontal F. Dado AB=150 cm e sabendo-se que a distância entre a parede e o corpo é 90 cm, calcule: a) o valor da força F e b) a tensão TAB na corda.
03. Uma esfera, Figura 03, de massa 50 kg está suspensa por uma corda e se apóia numa parede sem atrito. Se = 30o é o ângulo da corda com a parede, calcule: a) a tensão T na corda e b) reação N da parede sobre a esfera.
04. Calcule: a) o peso P necessário para manter o equilíbrio do sistema da Figura 04.
		
Figura 02.			Figura 03.			Figura 04.	
05. Encontre a força F necessária para manter em equilíbrio, em termos de Q, para cada caso mostrado na Figura 05 (b) e (c). 
06. Aplica-se uma força ao disco de massa m através da força-peso de uma massa m’ suspensa da forma indicada na Figura 06, ligada a D através de um fio que passa pela polia – suponha desprezível a massa da polia e do fio. a) Calcule a magnitude a da aceleração do disco para m’=10 kg e m=5 kg; e b) a tensão T no fio.
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Figura 05					Figura 06
07. O dispositivo da Figura 07 gira em torno do eixo vertical com velocidade angular . a) Qual deve ser o valor de  para que o fio de comprimento l com a bolinha suspensa de massa m faça um ângulo  com a vertical? b) Qual é a tensão T no fio nessa situação?
08. O bloco A tem massa mA o bloco B mB, figura 08. O coeficiente de atrito estático entre o bloco A e o bloco B vale AB e o coeficiente de atrito em o bloco B e o solo vale . Determine a intensidade mínima da força horizontal F capaz de produzir o deslizamento. Calcule o valor da tensão T para esta força mínima.
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Figura 07				Figura 08
09. Uma criança desliza, para mergulhar dentro de uma piscina, do alto de uma escorrego de 3 m de comprimento e 30o de inclinação com a horizontal. A extremidade do escorrego está a 3 m acima do nível da água. A que distância horizontal dessa extremidade a criança mergulha na água.
10. Uma força de módulo constante F atua sobre o bloco de massa m apoiado sobre um plano inclinado conforme indicado na Figura 10. O coeficiente de atrito estático é e. Calcule o módulo da força F necessária para que o bloco suba pelo plano com velocidade constante.
11. Na figura 11 o coeficiente de atrito estático entre o plano e o bloco de massa m1 é 1. O coeficiente de atrito estático entre o bloco de massa m1 e o bloco de massa m2 é 2. a) Qual é o valor limite da força F necessária para fazer o bloco de massa m1 deslizar? E, b) o módulo da tensão na corda.
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Figura 10							Figura 11
12. Um bloco de massa m1 está ligado por uma corda a um bloco de massa m2 sobre um plano horizontal sem atrito. Aplicando-se ao bloco de massa m1 uma força F conforme indicado na Figura 36, qual será a aceleração do sistema? Despreze a massa da corda e calcule a tensão na corda que liga os dois blocos.
Figura 12
13. Um bloco de massa m1 está ligado a um bloco de massa m2 por meio de uma corda de massa desprezível, Figura 13. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco de massa m1 e o plano inclinado é 1, e o coeficiente de atrito cinético entre o bloco de massa m2 e o plano inclinado é 2. Determine a aceleração do sistema e a tensão na corda que liga os dois blocos.
14. Considere a Figura 14. Não existe atrito entre o bloco de massa m2 e o plano horizontal. A polia está rigidamente ligada ao suporte, de modo que não possa girar. Não existe atrito entre o fio e a polia. O coeficiente de atrito estático entre o bloco de massa m1 e o bloco de massa m2 é igual a e. Determine a aceleração dos blocos supondo que m1 não deslize sobre m2. Qual deve ser o valor máximo de m3 para que m1 se mova juntamente com m2 sem que haja deslizamento de m1 sobre m2? Determine a tensão máxima no fio para este valor limite.
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	Figura 13				Figura 14
15. Um trem se desloca horizontalmente da esquerda para a direita, com aceleração a. Uma partícula de massa m está amarrada na extremidade de um fio preso ao teto do trem, Figura 15. Determine o ângulo  de inclinação do fio em relação à vertical. Determine o módulo da tensão T no fio.
16. Os blocos da Figura 16 possuem massas dadas por: m1= 1kg, m2= 2kg, m3=3kg; a força aplicada vale F=30 N. Não existe atrito entre o plano horizontal e os blocos. Determine: a) a aceleração; b) as tensões nas cordas entre os blocos; c) Suponha agora que exista atrito e que o coeficiente de atrito cinético c seja o mesmo para os três blocos; determine uma expressão para a aceleração.
	Figura 15					Figura 16
17. O sistema da Figura 17 está em equilíbrio. A distância d é de 1 m e o comprimento relaxado de cada uma das duas molas iguais é de 0,5 m. a massa m de 1 kg faz descer o ponto P de uma distancia h=15 cm. A massa das molas é desprezível. Calcule a constante k das molas.
18. A Figura 18 representa uma máquina de Atwood. Calcule a aceleração a e a tensão T da corda.
19. Uma curva semi-circular horizontal numa estrada tem 30 m de raio. Se o coeficiente de atrito estático entre os pneus e o asfalto é 0,6, qual é a velocidade máxima (em km/h) com que o carro pode fazer a curva sem derrapar?
20. No sistema da figura 20, a bolinha de massa m está amarrada por fios de massa desprezível ao eixo vertical AB e gira com velocidade angular  em torno desse eixo. A distância AB vale l. a) Calcule as tensões nos fios superior e inferior. b) Para que valor de  o fio inferior ficará frouxo?
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Figura 17				Figura 18		Figura 20		
Respostas.
01.							02. a) 300 N; b) 500N
03. a) 
; b) 
 		04. a) 586 N
05. b) Q/8; c) Q/3					06. a) a=6,67 m/s2; b) T=33,3 N
07. a) 
	 b) 
		
08. 
;
09. d=2,7 m.						10. 
11. a) 
	
12. a) 
	b) 
		
13. a) 
 b) 
			
14. a) 
; b) 
15. a) 
 b) 
						
16.a) 
 b)
;
; c) 
17. k=775 N/m					18. 
19. 
	km/h					
20. a) Superior: 
; Inferior: 
; b) 
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