Lei de Newton LISTAS

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Exercícios de Fixação
1ª Lei de Newton
01LN1.     Enuncie a 1ª Lei de Newton e conceitue inércia.
02LN1.    "Se um corpo está submetido à ação de várias forças e essas forças se equilibram, então é certo que o corpo está em repouso". Essa afirmação é verdadeira? Explique.
03LN1.    Qual das alternativas a seguir se relaciona ou é explicada pela 1ª lei da Dinâmica, também chamada lei da Inércia?
                I) Uma bola de tênis que, ao receber uma raquetada do Guga, atinge 214 km/h.
                II) Num jogo de basquete, a bola ao ser empurrada pelo Oscar, bate no chão e retorna à sua mão.
                III) A Ferrari do Rubinho que, ao entrar numa curva em alta velocidade, derrapa e sai da pista pela tangente.
                IV) Uma bola que, ao ser cabeceada pelo Rivaldo, muda de direção e sentido entra no gol.
                V) Um soco desferido pelo Popó atinge o seu adversário e o manda para o chão.
04LN1.    Dá-se um impulso numa caixa sobre uma superfície horizontal. Analisando a situação, um estudante representou as forças que atuam na caixa em movimento, depois de impulsionada, como mostra a figura abaixo. Ele está certo? Se você acha que sim, diga  quem exerce cada força. Se acha que não, faça o seu próprio diagrama.
05LN1.    A figura abaixo representa uma caixa que desce verticalmente com velocidade constante, presa a um cabo de aço. compare o módulo da força exercida pelo cabo sobre a caixa com o módulo do peso da caixa. Verifique se > ,  = ou < . Justifique sua resposta.
06LN1. Um avião está voando horizontalmente em linha reta. Listamos a seguir as forças que atuam sobre ele:
·         o peso (para baixo);
·         a sustentação (para cima);
·         a força de propulsão (para frente);
·         a resistência do ar (para trás).
Qual das opções abaixo relaciona corretamente os módulos dessas forças, se o movimento é constante?
A) =         e         = 
B) =         e         > 
C) >         e        > 
D) >         e        = 
E) =         e        < 
07LN1.    Retorne a questão anterior. Agora o avião está subindo, com velocidade constante, numa reta inclinada de 30º com a horizontal. Qual a relação entre os módulos de , , e ?
A) =         e         = 
B) =         e         > 
C) >         e        > 
D) >         e        = 
E) =         e        < 
08LN1.    Uma barcaça é tracionada canal acima por meio de cordas ligadas à sua proa. O ângulo entre as cordas é de 90º e a tensão 5 · 103 N e 12 · 103 N, respectivamente. Sabendo que a massa da barcaça é de 5 · 103 kg e que seu movimento é uniforme. Qual a resistência oferecida pela água? 
09LN1.    Um trator puxa um tronco de árvore por meio de um cabo, à velocidade constante e com uma força de 1,0 · 103 N. O tronco de árvore pesa 2,0· 103 N. Quanto vale a força resultante aplicada sobre o tronco vale, em N? 
10LN1.    O bloco da figura abaixo move-se com velocidade constante, no sentido indicado. Quanto vale a força de atrito?
 Respostas dos Exercícios de Fixação
 
01LN1.    A primeira lei de Newton diz que um corpo manterá o seu estado de repouso, ou de velocidade constante em linha reta se a resultante das força que atuam neste corpo for nula, ou seja, igual a zero. Inércia é propriedade da matéria de manter seu estado inicial (repouso ou movimento uniforme em linha reta).
02LN1.    Sim a afirmação é verdadeira. Mesmo que um corpo estiver sob a ação de várias forças, mas todas equilibradas por uma outra de mesmo módulo, direção e sentido oposto, o valor da resultante será igual a zero e o corpo manter-se-á em velocidade constante em linha reta  ou em repouso. 
03LN1.    III
04LN1.    Sim o estudante está certo. a força peso é exercida pela própria caixa, a força normal é exercida pela superfície em que a caixa está apoiada, a força de atrito exercida pela  superfície em resposta a força exercida por alguém que exerceu a força.
05LN1.    = , pois de acordo com a primeira lei de Newton. Um corpo quando em velocidade constante em linha reta, terá a resultante das forças iguais a zero e apara que isto ocorra as duas forças acima tem que ser iguais.
06LN1.    A 07LN1.    D
08LN1.    A resistência oferecida pela água é de 13,0 · 103 N.
09LN1.    Como o sistema está obedecendo o princípio da inércia, a resultante é igual a zero.
10LN1.    A força de atrito vale 100 N.
 Exercícios de Fixação 
2ª Lei de Newton
01LN2.    (FEI-SP) Qual o valor, em newtons, da resultante das forças que agem sobre uma massa de 10 kg, sabendo-se que a mesma possui aceleração de 5 m/s²? 
02LN2.    O gráfico mostra o módulo da aceleração de um carrinho em função do módulo da força que lhe é aplicada. Qual a massa do carrinho
03LN2.    O corpo da figura possuem massa igual a 0,5 kg e estão sob a ação exclusiva de duas forças e .
04LN2.    Um corpo de 2,0 kg de massa é submetido à ação simultânea e exclusiva de duas forças de intensidade iguais a 6 N e 8 N, respectivamente. Determine o menor e o maior valor possíveis para a aceleração desse corpo. 
05LN2.    Um corpo de massa igual a 2,0 kg, que pode deslizar sobre uma superfície plana, está sujeito a um sistema de forças, representando na figura. Sabendo que sobre o corpo não atua nenhuma outra força, qual a aceleração escalar do corpo?
06LN2.    Qual a intensidade, a direção e o sentido da força resultante, constante, para imprimir a um corpo de massa 50 kg uma aceleração de 2 m/s², horizontalmente para a direita?
07LN2.    (UEL-PR adaptado) Sobre um bloco de 5,0 kg de massa, age uma força resultante constante, de módulo 2,0 N. Qual a aceleração que o bloco adquire?
08LN2.    Em um corpo em repouso, de massa 8 kg, aplicamos uma força resultante constante e, após três segundos, a velocidade do corpo é igual a 60 m/s. Qual a intensidade da força resultante aplicada?
09LN2.    Um corpo de massa 5 kg é lançado sobre um plano horizontal liso, com velocidade 40 m/s. Determine a intensidade da força que deve ser aplicada sobre o corpo, contra o sentido do movimento, para pará-lo em 20 s.
10LN2.    O gráfico refere-se ao movimento de um carrinho, de massa 10 kg, lançado com velocidade de 2 m/s ao longo de uma superfície horizontal.
    Determine o módulo da força resultante que atua no carrinho
11LN2.    Durante quanto tempo uma força de 20 N deve atuar sobre um corpo de2 massa 5 kg para aumentar sua velocidade de 8 m/s para 25 m/s.
12LN2.    Sob a ação de uma força constante, certa partícula percorreu 40 m num intervalo de tempo de 4 s. Sabendo que a partícula tem massa 10 kg e que partiu do repouso, determine o módulo da força aceleradora.
13LN2.    Um automóvel com velocidade 20 m/s é freado quando o motorista vê um obstáculo. O carro é arrastado por 40 m até parar. Sabendo-se que a massa do carro é 1 000 kg, qual a intensidade média da força que atuou no automóvel durante a freada?
14LN2.    Uma força horizontal imprime à massa m uma aceleração de 0,6 m/s² e à massa M uma aceleração de 0,2 m/s². Que aceleração imprimiria aos dois corpos juntos?
15LN2.    Um corpo de massa 2 kg, inicialmente em repouso, é submetida à ação de uma força constante de módulo 4 N. Qual a sua velocidade após percorrer os primeiros 9 m de sua trajetória?
16LN2.    Uma força horizontal, constante, de 40 N age sobre um corpo colocado num plano horizontal liso. O corpo parte do repouso e percorre 400 m em 10 s. Qual a massa do corpo?
17LN2.   Um corpo de massa igual a 5 kg move-se com velocidade de 10 m/s. Qual a intensidade da força que se deve aplicar nele de modo que após percorrer 200 m sua velocidade seja 30 m/s?
18LN2. Dada a figura abaixo, determine a aceleração do sistema e tração no fio, sabendo que PA = 2 kg, PB = 4 kg e sen 30º = 0,5
 
Com a figura abaixo responda as questões 19LN2 e 20LN2.   
Em um acidente ocorrido em 20 de março de 2004 em Perus, o motorista do caminhão A se perdeu no bairro e quando subia uma rua com uma inclinada de 30º o caminhão A parou, pouco antes de chegar no inicio daoutra rua que é plana. O motorista foi obrigado a chamar os bombeiros que rapidamente prendeu o caminhão A por um cabo de aço na viatura, que começou a puxar o caminhão A com o auxílio de uma pedra (junto com um sistema que impedia que a pedra se movesse) posta na divisória das ruas, de acordo com o esquema abaixo.
19LN2. Mesmo todos sabendo que o caminhão A possuía um peso de 49 KN, que o caminhão dos bombeiros possuía um peso de 24,4 KN, que o sen 30º é 0,5, que a aceleração da gravidade na Terra  é igual a 9,8 m/s², que o módulo de era igual a 40500 N e que o cabo de aço suporta no máximo uma força de 35 mil newtons; surgiu um comentário de que o cabo de aço não agüentaria "o peso do caminhão" e se romperia. Para alívio de todos um aluno do IFSP disse que o cabo não iria estourar pois, a força suportada pelo cabo de aço é maior que a força tração nele. A afirmação do aluno está correta?  
* Despreze o atrito existente entre o cabo de aço e a pedra
20LN2. Em uma entrevista foi perguntado ao aluno qual era a aceleração do sistema (Caminhão A + Caminhão dos bombeiros). O aluno pegou um papel e uma caneta e em seguida respondeu a pergunta. Qual foi a resposta do aluno
21LN2. No arranjo experimental da figura não há atrito algum e o fio tem massa desprezível. 
Adote g=10m/s². Determine: 
 a) a aceleração do corpo A; b) a tração no fio.
  
22LN2. Na situação indicada na figura, os fios têm massa desprezível e passam pelas polias sem atrito. Adote g = 10 m/s². Determine: 
a) a aceleração do conjunto;   b) a tração no fio que liga A e C;
c) a tração no fio que liga B e C.
 23LN2. Os corpos A e B têm massas ma = 1 kg e mb = 3 kg. O corpo C, pendurado pelo fio, tem massa mc = 1 kg. O fio é inextensível e tem massa desprezível. Adote g = 10 m/s² e suponha que A e B deslizam sem atrito sobre o plano horizontal. Calcule:
 
a) a aceleração do corpo C;
 b) a intensidade da força que o corpo B exerce em A.
 
24LN2. No arranjo experimental da figura os fios e a polia têm massas desprezíveis. O fio é inextensível e passa sem atrito pela polia. Sendo mA =  3 kg e mB = 1 kg e adotando g=10 m/s², determine:
 
 
a) a aceleração dos corpos;
b) as trações T1 e T2.
  
25LN2. (Fuvest-SP) As figuras mostram dois arranjos (A e B) de polias, construídos para erguer um corpo de massa m = 8 kg. Despreze as massas das polias e da corda, bem como os atritos. Calcule as forças FA e FB em newtons, necessários para manter o corpo suspenso e em repouso nos dois casos (dado: g = 10 m/s²).
 
 
 
26LN2. Num elevador de massa m = 1.000 kg atuam unicamente a força de sustentação do cabo e o peso. Adote g = 10 m/s² e determine a intensidade da força de sustentação do cabo quando o elevador:
a) sobe em movimento uniforme;
b) sobe em movimento uniformemente variado com a = 2 m/s²;
c) sobe uniformemente retardado com a = 2 m/s².
 
27LN2. Deixa-se cair simultaneamente, no vácuo, dois corpos A e B de massas Ma = 100 kg e mB = 1 kg. 
 
 
a) Qual dos blocos exerce força sobre o outro? b) Qual é a aceleração de cada um deles?
 28LN2. No esquema representado na figura, o bloco C tem massa 0,5 kg e está em repouso sobre o plano inclinado em 37º com a horizontal, preso pelo fio AB. Não há atrito entre o bloco e o plano.
(Dados: g = 10 m/s²; sen 37º = cos 53º = 0,6; sen 53º = cos 37º = 0,8)
 
  a) Qual é a tração exercida pelo fio? 
b) Cortando-se o fio, qual é a aceleração adquirida pelo bloco?
 
29LN2. Um corpo de massa igual a 5 kg parte, do repouso, da base de um plano inclinado este com ângulo igual a 30º e comprimento 5 m – e atinge sua extremidade superior em 10 s. Qual é a intensidade da força externa paralela ao plano inclinado que foi aplicada ao corpo? (Dado: g = 9,8 m/s²) Despreze os atritos. 
 30LN2. Determine a aceleração dos corpos na situação esquematizada. Adote g = 10 m/s². O fio e a polia têm massa desprezível. Não há atrito (sen 30º = 0,5)
 
 
 
31LN2. (Unirio) Um corpo A, de 10 kg, é colocado em um plano horizontal sem atrito. Uma corda ideal de peso desprezível liga o corpo A a um corpo B,de 40 kg, passando por uma polida de massa desprezível e também sem atrito. O corpo B, inicialmente em repouso, está a uma altura de 0,36 m, como mostra a figura. Sendo a aceleração da gravidade g = 10 m/s², determine: 
 
 
a) o módulo da tração na corda;
b) o intervalo de tempo necessário para que o corpo B chegue ao solo.
32LN2. No arranjo experimental da figura, os fios e a polia têm 
massas desprezíveis. Despreze atritos e considere g = 10 m/s².
Os corpos tem massa mA = 5 kg, mB = 4 kg e mC = 1 kg. 
 
 O corpo C é uma balança graduada em newtons.
Determine a indicação da balança e a tração no fio.
 33LN2. (Ufscar-SP) A polia e os fios da figura são considerados ideais, sem inércia. 
O fio é perfeitamente flexível e não há atritos a considerar.
Considere g = 10 m/s². Dadas as massas mA = 40 kg, mB = 24 kg,
determine as acelerações αA (do corpo A) e αB (do corpo B) quando:
 
 
a) Q = 400 N b) Q = 720 N c) Q = 1.200N.
34LN2. Um corpo C de massa igual a 3 kg está em equilíbrio estático sobre um plano inclinado, suspenso por um fio de massa desprezível preso a uma mola fixa ao solo, como mostra a figura. O comprimento natural da mola (sem carga) é l0 = 1,2 m e, ao sustentar estaticamente o corpo, ela se distende, atingindo o comprimento l = 1,5 m. Os possíveis atritos podem ser desprezados. Sendo g = 10 m/s² , qual é a constante elástica da mola? 
 
35LN2. (PUC-CP) O sistema esquematizado está sujeito à ação da gravidade e apresenta-se em equilíbrio. As molas são leves (pesos desprezíveis) e cada uma tem constante elástica k = 2 kgf/cm e o comprimento natural (não deformada) de 12 cm. Cada bloco pesa 6 kgf.
Quais os comprimentos A e B das molas? 
 
 
Respostas dos Exercícios de Fixação 
 
01LN2.    50 N 02LN2.    5 kg 03LN2.    200 m/s²
04LN2.    1 m/s²   e    7 m/s² 05LN2.    0,5 m/s²
06LN2.    100 N 07LN2.    0,40 m/s² 08LN2.    160 N
09LN2.    10 N 10LN2.  4 N 11LN2.  4,25 N
12LN2.  50 N 13LN2.  5 · 10³ N 14LN2.  3/20 m/s²
15LN2.  6 m/s 16LN2.  5 kg 17LN2. 10 N
18LN2. 5 m/s² e 20 N, respectivamente 
19LN2. Sim, a afirmação está correta, pois a força tração no fio é de 34 500 N, ou seja, menor que a supertada pelo cabo que é de 35 000 N.
20LN2. A aceleração do sistema é de 2 m/s² 21LN2. a) 6 m/s²   b) 12N
 22LN2. a) 2,5 m/s   b) 150N c) 125 N
 23LN2. a) 2 m/s² b) 6 N 24LN2. a) 5 m/s b) T1 = 15 N e T2 = 30 N
 25LN2. a) FA = 80 N b) FB = 40 N
26LN2. a) 10000N  b) 12000N; c) 8000N
 27LN2. a) nenhum   b) aceleração da gravidade
 28LN2. a) 3N b) 6m/s² 29LN2. 25N 30LN2. 2,5 m/s²
 31LN2. a) 80 N b) 0,3 s 32LN2. 20N
 33LN2. a) αa = αb = 0
              b) αa = 0; αb = 5 m/s²
              c) αa = 5 m/s²; αb = 15 m/s²
 34LN2. 50 N/m
força de Atrito 
Exercícios de Fixação
    01FAT-   Determine o valor da reação normal no corpo da figura abaixo, sabendo que a massa do corpo é 10 kg e ele está em repouso. (considere g = 10 m/s²)
    02FAT-   Determine a reação normal do corpo, nas situações abaixo. Considere, em todas as situações, mcorpo = 5 kg, F = 3 N, g = 10 m/s² :
a)                                                                                b)
                                                           
                                                      
    03FAT-   Sobre um bloco de massa 7 kg age uma força de módulo igual a 4 N, formando com a horizontal um ângulo de 30º, de acordo com a figura. Determine o valor da reação normalneste bloco. (Considere: sen 30º = 0,5 e g = 10 m/s²)
    04FAT-   Determine o módulo da reação normal no bloco da figura abaixo, sabendo que g = 10 m/s², mBloco = 9 kg, sen  = 0,8 e cos  = 0,6.
    05FAT-   Dado que g = 10 m/s², m = 8 kg e F = 40 N. Determine o coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície.
    06FAT-   Dados: g = 10 m/s², m = 2 kg e F = 8 N. Determine o coeficiente de atrito, sabendo que sobre o bloco age uma aceleração de 2 m/s².
    07FAT-   Dado que g = 9,8 m/s², m = 4 kg e v = 72 km/h. Determine o coeficiente de atrito da superfície da superfície áspera, sabendo que o bloco pára em 4 s.
    08FAT-   Dados:  g = 10 m/s², MA = 2 kg, MB = 3 kg, F = 45 N e  = 0,5. Determine a aceleração do conjunto e a força com que o bloco A "empurra" o bloco B
    09FAT-   Um bloco de peso 600 N está em repouso, apoiado sobre uma superfície horizontal áspera, com a qual possui um coeficiente de atrito  = 0,20. Quanto vale a força de atrito exercida pela superfície sobre o bloco.
    10FAT-  Um armário de peso 50 kgf está sendo empurrado por uma força de 10 kgf e não se move.
            a) Faça o diagrama mostrando todas as forças que atuam no armário.
            b) Quanto vale a força de atrito exercida pelo chão sobre o ele?
    11FAT-   Uma caixa de peso100 kgf está em repouso no chão, com o qual apresenta um coeficiente de atrito estático igual a 0,60 . Se empurrarmos horizontalmente com uma força de 50 kgf, qual será o valor da força de atrito.
   12FAT-  Um bloco pesando 100 N deve permanecer em repouso sobre um plano inclinado, que faz com a horizontal um ângulo de 53º. Para tanto, aplica-se ao bloco a força , representada na figura, paralela à figura:Dados: sen53º = 0,80 ; cos 53º = 0,60.
 
    13FAT-  Um bloco de madeira tem uma das faces com área duas vezes maior que outra, de mesmo polimento. Quando apoiado no chão pela face maior, a força horizontal que se deve fazer para movê-lo é de 20 N. Se apoiado pela face menor. Qual seria o valor da força horizontal
    14FAT-   Determine a aceleração do bloco da figura abaixo, sabendo que o corpo é abandonado do repouso no ponto A. Dados: g = 10 m/s², m = 6 kg,  = 0,6, sen  = 0,6 e cos  = 0,8.
    15FAT-   (ITA - SP) Uma composição Ferroviária com massa total de 100 toneladas corre com a velocidade de 20 m/s sobre trilhos retos e horizontais. Pressentindo um perigo iminente, o maquinista freia bruscamente, travando todas as rodas da composição. Assim fazendo, o trem pára num intervalo de 100 m. Nessa situação, determine o coeficiente e atrito dinâmico entre as rodas e os trilhos.
    16FAT-   (FAAP-SP) Um bloco com P = 100 N encontra-se em repouso apoiado sobre um plano horizontal. Calcule a força de atrito que age no bloco quando se aplica ao mesmo uma força horizontal de intensidade F = 20 N. O coeficiente de atrito entre as superfícies em contato é  = 0,30.
    17FAT- Um corpo de massa igual a 5 kg desloca-se num plano inclinado,conforme a figura.
   
O coeficiente de atrito entre o corpo e o plano é 0,2 e g = 10 m/s².Sabendo que sen  = 0,8 e cos  = 0,6,determine:
a) a intensidade da força de atrito;
b) a aceleração do corpo.
    18FAT-  Um bloco de madeira de 10 kg desliza a partir do repouso num plano inclinado de 45º em relação à horizontal. O coeficiente de atrito entre o bloco e o plano é 0,2. Calcule a velocidade do bloco após ter percorrido 3 m a partir do instante em que ele começou a se mover. Adote g = 10 m/s²
    19FAT-  (PUC-SP) O corpo A mostrado na figura é constituído de material homogêneo e tem massa de 2,5 kg. Considerando-se que o coeficiente de atrito estático entre a parede e o corpo A vale 0,20 e que g = 10 m/s², calcule o valor mínimo da força para que o corpo fique em equilíbrio.
    20FAT-   Dada a figura. Determine a aceleração do sistema e a tração no fio, sabendo que g = 10 m/s², mA = 2 kg, mB = 3 kg, sen  = 0,6, cos  = 0,8,  = 0,5. Considere que só há atrito no bloco A
    21FAT-   Por que as rodas de um automóvel carregado derrapam menos do que quando ele esta vazio?
    22FAT- A massa do bloco no plano inclinado vale 10 kg. Use e = 0,5; d = 0,2; sen 30º = 0,5;  cos 30º = 0,86 e g = 10 m/s².
 
 
a) Qual deve ser a intensidade da força  para colocar o corpo na iminência de movimento?
b) Se a força  tiver intensidade 100N qual será a intensidade da aceleração que o corpo adquire.
c) Para que o corpo desça com a = 1m/s2 qual deve ser a intensidade da força . 
 
    23FAT- Dada a figura, considere: m = 10 kg ; cos 60º  =  sen 30º = 0,5;  sen 60º =  cos 30º = 0,86; e = 0,6; d = 0,1  e g = 10 m/s².
 
 
Determine:
a) A intensidade da força  para colocar o corpo nas condições de iminência de movimento.
b) A aceleração do corpo para uma força de intensidade de 40 N.
c) A intensidade da força  para manter o corpo com velocidade constante após ter ultrapassado a iminência de movimento. 
 
    24FAT- Dados: mA = mB = 2 kg; mC = 6kg ; eA =eB=eC =  0,4; dA= dB= dC= 0,1  ; cos 60º  =  sen 30º = 0,5;  sen 60º =  cos 30º = 0,86 e g = 10 m/s².
 
 
a) Existe movimento ? Justifique.
b) Existindo movimento qual é a aceleração dos conjuntos. 
 
    25FAT- Dada a figura, a massa do bloco é igual a 10 kg, o coeficiente de atrito estático  e = 0,2 , o coeficiente de atrito dinâmico  d = 0,1.Use: cos 60º  =  sen 30º = 0,5;  sen 60º =  cos 30º = 0,86 e g = 10 m/s².
 
 
Determine a intensidade da força  para que ela seja mínima e coloque o corpo na iminência do movimento.
 
Resposta dos Exercícios de Fixação
 
    01FAT.   100 N
    02FAT.   a) 53 N 
                   b) 47 N
    03FAT.   72 N
    04FAT.   54 N
    05FAT.   0,5
    06FAT.   0,2
    07FAT.    = 0,51
    08FAT.   4 m/s²             e                   27 N
    09FAT   120 N
    10FAT.   a)  
                   b) fat =10 kgf
    11FAT.   50 kgf
    12FAT.   50 N ≤ F ≤ 110 N
   13FAT.    20 N
    14FAT.   a = 1,2 m/s²
    15FAT.  m = 0,2
    16FAT.   6 N         e        a = 6,8 m/s²
    17FAT.   a) 6 N 
                    b) 6,8 m/s²
    18FAT.   5,8 m/s
    19FAT.   125 N
    20FAT.    = 0,8 m/s²        e         T = 2,4 N
    21FAT.   Quando o carro está carregado a reação normal aumenta, sendo assim, a força de atrito também aumenta, fazendo com que o carro derrape menos do que quando ele está vazio.
    
    22FAT.   a) 93 N
                   b) 3,28 m/s²
                   c) 77,2 N
    
    23FAT.   a) 107,14 N
                   b) 2,24 m/s²
                   c) ≈ 14 N
    
    24FAT.   a) Existe.
                   b)  ≈ 2,52 m/s²
    
    25FAT.   F ≈ 54 N
    
    
   
Exercícios de Fixação
Força Centrípeta
    01FC.   Um corpo de massa igual a 1,0 kg, descreve, sobre uma mesa bem polida, uma circunferência horizontal de raio 1,0 m, quando preso mediante um fio a um ponto fixo na mesa. O corpo efetua 60 rpm. Qual a intensidade da força tensora no fio (força tração)? Adote ² = 10.
   02FC.   Um automóvel de massa igual a 600 kg percorre um trecho de estrada, conforme indica a figura. Ao passar pelo ponto A, sua velocidade é de 20 m/s. Dado g = 10 m/s², determine a intensidade da força que a estrada exerce sobre o carro no ponto A.
    03FC.   Considere um corpo de massa igual a 2 kg, preso a um fio inextensível e de massa desprezível de 1 m de comprimento, que efetua um movimento circular segundo a vertical. Quando o corpo passa pelo ponto A, sua velocidade é de 5 m/s. Determine a tração no fio no ponto A.
    04FC.   Um ponto material de massa m = 0,25 kg descreve uma trajetória circular horizontal de raio R = 0,50 m, com velocidade constante e freqüência f = 4,0 Hz. Calcule a intensidade da força centrípeta que age sobre o ponto material.
    05FC.   Considere um corpo de massa 4 kg, preso a um fio inextensível e de massa desprezível, de 0,5 m de comprimento, que efetua movimento circular segundo a vertical. Quando o corpo passa pelo ponto X, sua velocidade é 6 m/s. Quando passapelo ponto Y, sua velocidade é 5 m/s. Determine a tração no fio nos pontos X e Y. Admita g = 10 m/s²
    06FC.   Faz-se girar um corpo de massa 100 g por meio de um fio de comprimento 80 cm, num plano horizontal. Determine a intensidade da força que a pessoa deve exercer sobre o fio, de modo que o corpo efetue 2,5 voltas por segundos. Faça ² = 10.
    07FC.   Um avião mergulha verticalmente com velocidade constante de 200 m/s. Na saída do mergulho, o avião descreve, no plano vertical, um arco de circunferência de raio 500 m. Sabendo-se que a massa do piloto é de 60 kg, qual o valor máximo da força que o piloto exerce sobre o assento? considere g = 10 m/s².
    08FC.   O globo da morte é uma atração circense. O motociclista deve imprimir uma certa velocidade à moto para que ela não despenque ao fazer o percurso na parte superior do globo. Supondo que o globo tenha 4,9 m de raio e que g = 10 m/s², calcule o menor valor da velocidade da moto para que ela passe pela parte superior do globo sem cair.
    09FC.   Um carro deve fazer uma curva de raio 100 m numa pista plana e horizontal, com velocidade constante e igual a 72 km/h. Admitindo-se g = 10 m/s², pergunta-se:
        a) qual o coeficiente de atrito para que o carro não saia da pista?
        b) a que ângulo q se deve elevar o leito da pista para que o carro possa fazer a mesma curva com velocidade constante de 144 km/h, independente do atrito?
    10FC.    Ayrton Senna, o brasileiro tricampeão de Fórmula 1 (de automóveis), justamente com seu equipamento e mais o carro, totalizavam a massa de 800 kg. Numa das corridas do campeonato, ele entrou numa curva plana, horizontal, que é um arco de circunferência de raio R = 100 m, com determinada velocidade escalar. Sabendo-se que o coeficiente entre os pneus e a pista vale 0,4 e admitindo-se para a aceleração da gravidade um valor de 10 m/s², calcule a máxima velocidade que ele podia desenvolver para fazer a curva sem necessidade de auxílio de forças laterais.
    11FC.   Um veículo de 1000 kg percorre, com velocidade de 90 Km/h, uma curva de raio R = 100 m. A estrada é sobrelevada, isto é, sua margem externa é mais elevada em relação à margem interna. Adote g = 10 m/s². Determine o ângulo de sobrelevação  da pista para que a segurança do veículo na curva não dependa do atrito.
 
    12FC.   Um pêndulo cônico de comprimento 0,5 m realiza um MCU num plano horizontal. A massa do corpo suspenso na extremidade do fio vale 2 kg e g = 10 m/s². Sendo sen 60º = 0,8 e cos 60º = 0,5, determine:
        a) a intensidade da força de tração no fio;
        b) a velocidade do corpo.
    13FC.   Um automóvel de massa igual a 1,0 t descreve uma curva circular de raio 100 m com velocidade escalar constante de 10 m/s, em um plano horizontal. Qual a intensidade da força de atrito entre os pneus e a estrada, para evitar que o carro derrape?
    14FC.   Um toca-disco tem o prato na posição horizontal e realiza 3 revoluções em  s. Colocando-se uma pequena moeda sobre o prato, ela deslizará, se estiver a mais de 10 cm do centro. Determine o coeficiente de atrito estático entre a moeda e o prato.
    15FC.   Um motoqueiro efetua uma curva de raio de curvatura 80 m a 20 m/s num plano horizontal. A massa total (motoqueiro + moto) é de 100 kg. Se o coeficiente de atrito estático entre o pavimento e o pneu da moto vale 0,6: 
        a) qual a máxima força de atrito estático?
        b) qual a tangente trigonométrica do ângulo de inclinação , da moto em relação à vertical.
Respostas dos Exercícios de Fixação
 
   01FC.   40 N
   02FC.   4800 N
   03FC.   30 N
   04FC.   8 ² N
   05FC.   328 N e 160 N
   06FC.   20 N
   07FC.   5400 N
   08FC.   7 m/s
   09FC.   a)  = 0,4
                 b)  58º
   10FC.  72 km/h
   11FC.  tg = 0,625
   12FC.  a) 38 N 
                b) 2,5 m/s
   13FC.  1000 N
   14FC.  0,36
   15FC.  a) 600 
                b) tg  = 0,5