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Lista 4 - BAC 007 – Prof. Evandro Augusto de Morais 1) Um portuário aplica uma força horizontal constante de 80N a um bloco de gelo sobre uma superfície horizontal lisa. A força de atrito é desprezível. O bloco parte do repouso e se move 11m em 5s. a) qual é a massa do bloco e do gelo, b) Se o portuário parar de empurrar o bloco depois de 5s, qual será a distancia percorrida pelo bloco nos 5s posteriores. Resp; a) m = 90,9kg, b) 22m 2) Um velocista de 55kg pode se acelerar a partir do bloco de partida (sistema ao qual o corredor se apoia antes de uma corrida olímpica) com uma acelraçao aproximadamente horizontal cujo modulo é igual a 15m/s 2 . Que força horizontal deve a velocista exercer sobre o bloco de partida para produzir essa aceleração? Qual é o corpo que exerce a força que impulsiona a velocista: o bloco ou a própria velocista? Resp: 825N, b) bloco 3) O piso de um elevador exerce uma força normal de 620N de baixo para cima sobre um passageiro que pesa 650N. Quais são as reações dessas duas forças? O passageiro esta sendo acelerado? Em caso afirmativo, determine o modulo, a direção e o sentido. Resp: a = -0,452m/s 2 4) Calcule a tensão em cada corda da figura, sabendo que o peso suspenso é P. resp: 0,732P, 0,897P, b) 2,732P, 3,345P 5) Um bloco de gelo de 8kg é libertada a partir do repouso do topo de uma rampa sem atrito de comprimento igual a 1,5m e desliza para baixo atingindo uma velocidade de 2,5 m/s na base da rampa a) qual é o ângulo entre a rampa e a horizontal b) Qual seria a velocidade escalar do gelo na base, se o movimento sofresse a oposição de uma força de atrito constante de 10N, paralela a superficie da rampa? Resp: 12,3 graus 6) Desenhe o diagrama de corpo livre para os dois blocos ao lado, b) Expresse a aceleração do sistema em funçao da força 7) Um estudante de Fisica de 550N esta sobre uma balança portátil apoiada sobre o piso de um elevador de 850kg (incluindo o estudante), que esta suspenso por um cabo. Quando o elevador começa a se mover, a leitura da balança é 450N. a)Ache a acelraçao do elevador (modulo, direção e sentido). B) Qual é a aceleraçao, quando a leitura da balança indica 670N. c) Se a leitura for zero, o estudante terá motivo para se preocupar. Explique d) Qual é a tensao nos cabos para os itens a e c. resp; -1.78m/s 2 , 2,14m/s 2 c) a=g, d)450n e 649.9N 8) Um trabalhador levanta um peso p puxando uma corda para baixo com uma força F. A polia superior esta presa ao teto por meio de uma corrente, e a polia inferior esta presa ao peso por meio de outra corrente. Ache em termos de p a tensão em cada corrente e o modulo de F, quando o peso é levantado com velocidade constante. 9) Determine a aceleração de cada bloco em função de m1, de m2 e de g. Não existe nenhum atrito em nenhuma parte do sistema. Use a para a aceleração do bloco 1 e a/2 a aceleração do bloco 2. Resp: a=2m2g/(4m1+m2) 10) Voce esta dirigindo seu carro com uma paquera que esta sentada no banco do passageiro. O carro possui assentos muito largos. Voce gostaria que seu paquera sentasse mais perto de voce e decide usar a fisica para atingir seu objetivo romantico fazendo uma volta rapida. A) para que lado, direito ou esquerdo voce deve fazer o carro girar para que ela se desloque para perto de voce, b) Se o coeficiente de atrito estatico entre o banco e seu paquera for igual a 0,35 e voce mantiver uma velocidade constante de 20m/s, qual deve ser o raio maximo da curva que voce pode fazer para que ela ainda deslize para o seu lado. Resp:116,6m 11) Um pequeno carro guiado por controle remoto possui massa de 1,6kg e se move com velocidade constante v = 12m/s em um circulo vertical no interior de um cilindro metálico oco de raio igual a 5m. Qual é o modulo da força normal exercida pela parede do cilindro sobre o carro a) no ponto A b) no ponto B. resp: a)61,8N, b) -30,4N 12) Uma corda é amarrada em um balde de água e o balde gira em um círculo vertical de raio 0,6m. Qual deve ser a velocidade mínima do balde no ponto mais elevado do círculo para que a água não seja expelida do balde? Resp; 2,43m/s 13) Duas forças agem sobre a caixa de 2kg vista de cima na figura, mas apenas uma é mostrada. Para Fi = 20N, a = 12m/s 2 e θ = 30 graus. Determine a segunda força em termos de vetores unitários e modulo, b) ângulo em relação ao semieixo x positivo. 14) um macaco de 10kg sobe em uma arvores por uma corda de massa desprezível que passa Por um galho sem atrito e esta presa na outra extremidade em uma caixa de 15kg, inicialmente em repouso no solo. A) qual é o modulo da menor aceleração que o macaco deve ter para levantar a caixa do solo? Se, após a caixa ter sido erguida, o macaco para de subir e se agarra a corda, quais são b) o modulo e c) a orientação da aceleração do macaco e d) a tensão na corda? Resp; a =4,9m/s 2 , b) a =1,96m/s 2 c) p/cima d) 117,6N 15) Dois blocos estão em contato em uma mesa sem atrito. Uma força horizontal é aplicada ao bloco maior. Se m1 = 2,3kg , m2 = 1,2kg e F = 3,2N, determine o modulo da força entre os dois blocos. B) mostre que se uma força de menor modulo for aplicada ao bloco menor em sentido oposto, o modulo será igual a 2,1N e menor que o calculo no item a. Explique. Resp a) 1,1N, b) devido a massa diferentes 16)Um passageiro de 85kg descreve uma trajetoria circular de raio r = 3,5 m em movimento circular uniforme a ) A figura (a) mostra um grafico do modulo da força F centripeta em funçao da velocidade v do passageiro. Qual é a inclinaçao do grafico para v = 8,3 m/s? b) A figura b mostrra uma grafico do modulo F da forçao em funçao do periodo do movimento. Qual é a inclinaçao para T = 2,5s? resp; 403 Ns/m, b)-1502N/s 17) Um disco de metal de massa m = 1,5kg descreve uma circunferência de raio 20cm sobre uma mesa sem atrito, enquanto permanece ligado a um cilindro de massa M = 2,5kg pendurado por um fio que passa por um furo no centro da mesa. Que velocidade do disco mantem o cilindro em repouso? Resp: 1,8m/s 18) Um estudante que pesa 667N esta sentado, com as costas eretas, em uma roda-gigante em movimento. No ponto mais alto o modulo da força normal exercida pelo assento sobre o estudante é de 556N a) o estudante se sente mais leve ou mais pesado neste ponto? Qual é o modulo da força normal no ponto mais baixo? Resp: a) mais leve, b) 778N
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