Oficina de Forças GABARITO 2017 1

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IF/UFRJ Introdução às Ciências Físicas I
1o Semestre de 2017 Questões da Oficina de Forças
OFICINA DE FORÇAS
Estas questões só podem ser entregues pelos alunos que fizerem as
duas oficinas de forças. Com elas, a AD2 valerá 13 pontos. O prazo de
entrega será divulgado pelo tutor que ministrará as oficinas.
Questão 1 (1,5 pontos)
Uma pessoa tenta carregar uma sacola de mercado com 10kg, que é muito
pesada para ela, e por isso um amigo se oferece para ajudar. Assim, cada um
segura em uma alça e exerce a mesma força que o outro. O ângulo de
separação entre as alças é . Suponha que a aceleração da
gravidade seja 10m/s2.
a) Desenhe o diagrama de forças sobre a sacola.
(0,2pt – sem indicar o ângulo de 120o não ganha nada)
b) Calcule as componentes (horizontais e verticais) e a intensidade da
força exercida por cada amigo.
(0,4pt , sendo 0,2 para cada direção)
Vertical: Horizontal:
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Um dos amigos acha que a situação ainda não está boa e sugere que eles se
aproximem, de forma que agora o ângulo entre as alças da sacola é .
c) Desenhe o novo diagrama de forças sobre a sacola.
(0,2pt – sem indicar o ângulo de 60o não ganha nada)
d) Determine as componentes (horizontais e verticais) e a intensidade de
cada força exercida por cada amigo nesta nova situação. 
(0,4pt , sendo 0,2 para cada direção)
Vertical: Horizontal:
e) Em qual posição fica mais fácil para cada um? Justifique com suas
palavras. (0,3pt – sem justificativa não ganha nada)
A 2a posição é mais fácil para ambos, pois o módulo da força
exercida por cada um é
enquanto na 1a posição é 
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Questão 2 (1,5 ponto) 
Dois blocos A e B estão sendo arrastados sobre uma superfície com atrito por
um menino como mostra a figura abaixo. A corda que o menino está
segurando forma um ângulo de 30o com a horizontal. As massas dos blocos
são e . Os coeficientes de atrito cinético entre os
blocos e o plano são respectivamente iguais a e a . O
sistema formado pelos dois blocos está com uma aceleração de .
Considere as cordas inextensíveis e com massas desprezíveis. Despreze a
resistência do ar. Resolva o problema do referencial da Terra considerado
inercial. Considere a aceleração da gravidade . As direções x e
y estão representadas na figura 2 por seus unitários e , respectivamente.
a) Considere como objeto de estudo o bloco A. Desenhe o bloco A separado
do exterior e coloque todas as forças que atuam sobre ele.
(0,2 pt)
b) Escreva a Segunda Lei de Newton na representação vetorial e em
componentes para o bloco A.
(0,2 pt)
c) Calcule as componentes x e y de todas as forças que atuam no bloco A.
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(0,3 pt)
d) Considere como objeto de estudo o bloco B. Desenhe o bloco B separado
do exterior e coloque todas as forças que atuam sobre ele. 
(0,2 pt)
e) Escreva a Segunda Lei de Newton na representação vetorial e em
componentes para o bloco B.
(0,3 pt)
f) Calcule as componentes x e y de todas as forças que atuam no bloco B.
(0,3 pt)