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AULA 04 - LEIS DE NEWTON; FORÇA; GRAVITAÇÃO.
1ª. Um fusca tromba com um caminhão carregado.
a) Nesta interação, a força que o fusca exerce no caminhão é maior, menor ou igual à força que o caminhão exerce no fusca?
b) Então, por que o fusca, normalmente, estraga mais do que o caminhão?
JUSTIFIQUE todas as respostas
Solução
a) Pela 3º Lei de Newton (Princípio da Ação e Reação), podemos afirmar que a força que o caminhão exerce no fusca é igual em módulo e direção à força que o fusca exerce no caminhão, porém as duas têm sentidos opostos.
b) Basicamente, estamos tratando de transferência de energia mecânica (choque mecânico) e a distribuição desta energia ao longo do veículo. Quanto mais a carroceria deforma (até certo ponto, claro), mais ela absorve a energia da colisão, logo, torna-se mais segura (transfere menos energia mecânica hostil, digamos assim, aos ocupantes do veículo). De outra forma, quando maior a estrutura da carroceria, como é o caso do caminhão, a área de distribuição da energia é maior estragando desta forma, menos o caminhão. Por outro lado, a distribuição de energia por área do fusca é menor, o que causa uma deformação maior nas partes componentes do carrinho.
2ª. Os blocos A e B representados na figura possuem massas de 4,0kg e 3,0kg, respectivamente. A superfície horizontal onde eles se deslocam se deslocam é perfeitamente lisa e são forças horizontais de intensidades respectivamente iguais a
40N e 20N, que atuam nos blocos. Considere g = 10m/s2 e determine:
a) o módulo da aceleração do sistema
b) a intensidade da força de contato entre A e B.
Solução
a) o módulo da aceleração do sistema
r
Como F1
r
F2 , o bloco é acelerado horizontalmente para a direita por uma força resultante F ,
cuja intensidade é dada por:
F F1
F2  F
40 - 20  F
20 N
A aceleração a do bloco (A+B) pode ter seu módulo calculado pelo Princípio Fundamental da
Dinâmica:
F m .a  a
 F  a
 20  a
20  a
2,8 m
2total
mA mB 4 3 7 s
a = 2,8 m/s²
b) a intensidade da força de contato entre A e B.
Neste caso, o sistema se desloca para a direita, sendo assim:
FAB F2
m B .a  FAB
20 3.2,8  FAB
8,4
20  FAB
28,4 N
FAB = 28,4N
3ª.Um bloco de 1,0kg está sobre outro de 4,0kg que repousa sobre uma mesa lisa. Os coeficientes de atrito estático e cinético entre os blocos valem 0,60 e 0,40, respectivamente. A força F aplicada ao bloco de 4,0kg é de 25N Determine o módulo da
força de atrito que atua sobre o bloco de 4,0kg. Considere g= 10 m/s2.
http://www.coladaweb.com/questoes/fisica/atrensol.htm
SOLUÇÃO:
Inicialmente vamos representar as forças que atuam em cada um dos corpos, considerando que não ocorre deslizamento do bloco 1 sobre o bloco 2.
BLOCO 2
BLOCO 1
N2
N1
1kg
fat
- fat
- N1
F
4kg
P1
P2
Aplicando a segunda lei de Newton para os dois blocos, temos:
Bloco1
Vertical: N1 = P1 = m1. g  N1 = 10N
Horizontal: FR = m1.a  fat = m1.a (1) Bloco 2
Vertical: N2 = P2+ N1
Horizontal: FR = m2.a  F - fat = m2.a (2) Comparando as equações 1 e 2, Temos:
fat
m1.a
1
 
 
2 F = (m +m ). a  a
 F  a
25  a
5m/s 2

F - fat
m2 .a
m1 m2 5
Substituindo o valor de a, teremos: fat = 1.5  fat = 5N.
OBS: Podemos considerar o corpo em repouso, pois a aceleração máxima que ele pode adquirir sem escorregar é:
a µe .g  a
0,6.10  a
6m/s2
e a aceleração do sistema é 5m/s2.
4ª. Os blocos A e B representados na figura possuem massas de 6,0kg e 4,0kg, respectivamente.
A superfície horizontal onde eles se deslocam apresenta um coeficiente de atrito cinético igual a 0,30 e são forças horizontais de intensidades respectivamente iguais a 40N e 15N, que atuam nos blocos. Considere g = 10m/s2, determine:
a) o módulo da aceleração do sistema
b) a intensidade da força de contato entre A e B.
Solução
a) Nesse caso devemos ter:
+ F1 – FatA - fba = mA . a fab – FatB – F2 = mB . a
F1 – F2 – FatA - FatB = ( mA + mB ) . a
40 – 15 – 18 – 12 = 10 . a
- 5 = 10a
a = - 0,5 m/s²
FatA = u . NA = u . PA = 0,3 . 6 . 10 = 18 N
FatB = u . NB = u . PB = 0,3 . 4 . 10 = 12 N
b) fab – FatB – F2 = mB . a fab – 12 – 15 = 4 . (- 0,5) fab = - 2 + 27
fab = 25 N
5ª.Os blocos A e B de massas respectivamente iguais a 5 kg e 3 kg movem-se juntos sobre uma superfície horizontal sem atrito com aceleração de modulo igual a 2 m/s², conforme o esquema abaixo:
Sendo a intensidade de F1 igual a 50 N, calcule:
a) a intensidade de F2
b) a intensidade da força de contato entre A e B
Solução
a) a intensidade de F2
Verificando o sentido da aceleração na figura, isto possibilita afirmar que todo o conjunto
movimenta-se para a esquerda.E ainda, pode-se concluir que F1 › F2.
Considere que pela 3ª lei de Newton, as forças de contato na horizontal são iguais em
módulo, e direção, o que nos permite escrever:
fab = fba =f
Aplicando a 2ª lei de Newton, FR= ma, em cada bloco, fica:
FR = ma
Para o bloco A: f – F1 = MAa
Para o bloco B: F2 - f = MBa , eliminando f, obtemos:
F2 - F1= (MA + MB) a, substituindo os valores: F2 - 50 = ( 5 +3) 2, onde: F2 = 66N
b) a intensidade da força de contato entre A e B
Basta usar uma das equações obtidas anteriormente, melhor:
f – F1 = MAa, substituindo os dados: f – 50 = (5) 2, onde f = 60N Resposta: 66 N; 60 N
6ª. Determine a força de atração gravitacional da Terra sobre a Lua, sendo dados: massa da Lua =
1.1023 kg; massa da Terra = 6.1024 kg; distância do centro da Terra ao centro da Lua = 4.105
km; G = 6,7. 10-11 N.m2/kg2.
SOLUÇÃO
Sabemos que
Como,
 1. 10 kg
 6. 10 kg
 6,7. 10 N.m2/kg2
 4. 10 km = 4. 10 m
Assim,
6,7.10 1.10 6.10 
 4.10 
40,2.10 
16.10 
Logo,
 , . N
Bons Estudos e Sucesso a todos!

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