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PROBLEMAS DE FÍSICA 01 – Capítulo 05 Prof. Mardson Alencar Problema 01 Uma partícula de massa m é abandonada com velocidade inicial nula, no ponto A de um plano inclinado, como mostra a figura. A aceleração da gravidade tem módulo g e o coeficiente de dinâmico entre o bloco e o plano inclinado é . Suponhamos que, apesar do atrito, o bloco deslize para baixo. Calcule, em função de m, g, , h e : A) o módulo da aceleração do bloco durante a descida; Resp.: ( cos )g sen B) o intervalo de tempo decorrido no percurso AB , onde B é o ponto em que o bloco atinge o solo. Resp.: 2 ( cos ) h g sen sen Problema 02 Uma caixa cai, de pequena altura, sobre uma esteira transportadora, cujos pontos se movem com velocidade escalar v = 4,0 m/s. A aceleração da gravidade tem módulo g = 10 m/s2 e o coeficiente de atrito dinâmico entre a caixa e a esteira é = 0,80. Calcule o intervalo de tempo decorrido desde o instante em que caixa toca a esteira até o instante em que a caixa deixa de escorregar sobre a esteira. Resp.: 0,50 s Problema 03 No sistema representado na figura, o fio e a polia são ideais e a massa do bloco A é de 20 kg. Adote g = 10 m/s2, suponha que o coeficiente de atrito estático entre o bloco A e o plano inclinado é = 0,25 e admita que o sistema tenha sido abandonado em repouso. A) Determine os valores da massa de B para os quais o sistema permanece em repouso. Resp.: 8,0 kg mB 16 kg. B) Para que valor da massa de B a força de atrito entre o bloco A e o plano inclinado é nula? Resp.: 12 kg. Problema 04 Um carro se movimenta na rampa de saída da curva de uma auto-estrada. O raio da curva é de 80m. Um passageiro de 70kg segura o apoio de braço da porta do carro com uma força de 220N para não escorregar no banco dianteiro. Admita que a rampa de saída não tenha super-elevação e que o atrito no assento seja desprezível. Qual a velocidade do carro? Resp. 16m/s Problema 05 Num espetáculo, uma artista, com velocidade inicial de 3m/s, desliza 2m no palco até parar. Qual o coeficiente de atrito cinético entre o palco e a artista? Resp. 0,23 Problema 06 Uma pedra com massa m=95g, presa à extremidade de uma corda com 85cm de comprimento, descreve uma trajetória circular horizontal. O tempo necessário para a pedra completar uma volta é de 1,22 s. Calcule o ângulo da corda com a horizontal . Resp. 26º Problema 07 Um bloco de 4,5kg desliza descendo um plano inclinado de um ângulo de 28º em relação à horizontal. Partindo do repouso, o bloco desliza por uma distância de 2,4m em 5,2s. Determine o coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e o plano. Resp. 0,51 Problema 08 Um piloto de 50kg sai de um mergulho vertical descrevendo um arco de círculo com uma aceleração de 8,5g para cima. (a) Qual o módulo da força exercida pelo assento do avião sobre o piloto na parte inferior da trajetória circular? (b) Se a velocidade do avião for de 345Km/h, qual será o raio do arco circular? Resp. 4,66kN; 110m Problema 09 Um bloco maciço de arenito está sendo puxado por um contrapeso de modo a subir uma rampa, conforme mostrado na figura. A massa do bloco é de 1600kg, enquanto a massa do contrapeso é de 550kg. O coeficiente de atrito dinâmico do bloco contra a rampa é de 0,15, e a inclinação da rampa é de 10º. Qual a aceleração com que o bloco sobe a rampa? Resp. 0,16m/s2 Problema 10 Um bloco de 5kg é mantido em repouso contra uma parede vertical através de uma força de 100N. (a) Qual é a força de atrito exercida pela parede sobre o bloco? (b) Qual é a menor força horizontal necessária para evitar que o bloco caia se o coeficiente de atrito entre a parede e o bloco é =0,40? Resp. (a) 49,10N; (b) 123N mmm ? L = 85cm=0,85m L = 85cm=0,85m
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