Lista de exercícios - Leis de Newton

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Exerc´ıcios sobre Leis de Newton
1. Uma certa forc¸a aplicada a uma part´ıcula de massa m1 lhe atribui a
acelerac¸a˜o de 20 m/s2. A mesma forc¸a aplicada a uma part´ıcula de
massa m2 provoca uma acelerac¸a˜o de 30 m/s
2. Se as duas part´ıculas
forem amarradas uma a` outra, e se a mesma forc¸a for aplicada a esta
combinac¸a˜o de part´ıculas, qual sera´ a acelerac¸a˜o do sistema?
2. Uma u´nica forc¸a de 10 N atua sobre uma part´ıcula de massa m. A
part´ıcula parte do repouso e cobre uma distaˆncia de 18 m em linha
reta, em 6 segundos. Qual e´ o valor de m?
3. Um corpo de 2 kg esta´ em repouso, pendurado no teto atrave´s de uma
corda.
(a) Trace o diagrama de forc¸as sobre o corpo, indicando a reac¸a˜o a
cada forc¸a.
(b) Fac¸a um diagrama semelhante com as forc¸as que atuam sobre a
corda.
4. Um corpo de 4 kg esta´ sujeito a duas forc¸as, ~F1 = 2 iˆ − 3 jˆ e ~F2 =
4 iˆ + 11 jˆ, medidas em Newtons. O corpo esta´ em repouso na origem
no instante t = 0.
(a) Qual e´ a acelerac¸a˜o do corpo?
(b) Qual e´ a sua velocidade no instante t = 3 s?
(c) Onde estara´ o corpo nesse instante?
5. Uma bala com massa 1, 8 × 10−3 kg, movendo-se a 500 m/s, penetra
num grande bloco de madeira, fixo, e percorre 6 cm neste bloco antes de
parar. Admitindo que seja constante a desacelerac¸a˜o da bala, encontre
a forc¸a exercida pelo bloco sobre ela.
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6. A ma˜o de uma pessoa empurra dois blocos sobre uma superf´ıcie hori-
zontal sem atrito, como mostra a figura. As massas dos blocos sa˜o 2
kg e 1 kg, e a ma˜o exerce uma forc¸a de 5 N sobre o bloco de 2 kg.
(a) Qual e´ a acelerac¸a˜o do sistema?
(b) Qual e´ a acelerac¸a˜o do bloco de 1 kg?
(c) Qual e´ o mo´dulo, a direc¸a˜o e o sentido da forc¸a que o bloco de 1
kg faz sobre o bloco de 2 kg?
7. A acelerac¸a˜o da gravidade na Lua e´ de apenas 1/6 da acelerac¸a˜o da
gravidade na Terra. Qual sera´ a massa na Lua de um astronauta cujo
peso na superf´ıcie da Terra e´ de 600N? E qual sera´ o seu peso na Lua?
8. Um bloco de 6 kg e´ puxado ao longo de uma superf´ıcie sem atrito por
uma corda que exerce uma forc¸a ~F de mo´dulo 12 N e faz o aˆngulo
θ = 25◦ com a horizontal, como mostra a figura.
(a) Qual e´ a acelerac¸a˜o do bloco?
(b) Se o mo´dulo da forc¸a ~F e´ lentamente aumentado, qual e´ o seu
valor logo antes de o bloco ser levantado da superf´ıcie?
9. Um bloco de 10 kg desliza sobre um plano inclinado que faz um aˆngulo
de 30◦ com a horizontal. Sabendo que a acelarac¸a˜o adquirida pelo bloco
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e´ de 2,4 m/s2, calcule o coeficiente de atrito cine´tico entre o plano e o
bloco.
10. Dois blocos de 4 kg e 10 kg esta˜o conectados atrave´s de uma corda, na
configurac¸a˜o mostrada na figura. Sabendo que os coeficientes de atrito
esta´tico e cine´tico entre a superf´ıcie e o bloco de 4 kg sa˜o µe = 0, 45 e
µc = 0, 4, calcule :
(a) A trac¸a˜o mı´nima necessa´ria para que o bloco de 4 kg possa se
mover para a direita;
(b) A acelerac¸a˜o do sistema quando o bloco de 10 kg e´ solto e passa
a cair, puxando o bloco de 4 kg para a direita.
11. O coeficiente de atrito esta´tico entre o teflon e a gema de um ovo e´ de
0,04. Qual o menor aˆngulo, em relac¸a˜o a` horizontal, que fara´ a gema
deslizar pelo fundo de uma frigideira revestida de teflon?
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