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Fisica Introdutoria 1 _lista04_solucao

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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.
2 
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 F
1 
r 
F
2 
, o bloco é acelerado horizontalmente para a direita por uma força resultante F ,
cuja intensidade é dada por:
F F
1 
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
total 
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:
F
AB 
F
2 
m 
B 
.a  
F
AB 
20 3.2,8  
F
AB 
8,4 20  
F
AB 
28,4 N
 
FAB = 28,4N
1 2 
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 
 
 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/s
2
 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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