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LISTA DE EXERCÍCIOS DE FÍSICA I
Leis de Movimento I
1: O diagrama a seguir mostra a variação do módulo da a
eleração em função da intensidade da força
resultante FR sobre elas. Cal
ule as massas das partí
ulas.
A
B
126
12
a(m/s^2)
F_R(N)
Figura 1: Problema 1.
Resp.: mA = 2 kg e mB = 1 kg
2: Um homem empurra un trenó, 
arregado 
om uma massa m = 240kg, por uma distân
ia d = 2, 3m,
sobre a superfí
ie sem atrito de um lago gelado. Ele exer
e sobre o trenó uma força horizontal 
onstante−→
F , 
om módulo F = 130N . Se o veí
ulo parte do repouso, qual a sua velo
idade �nal?
Resp.: vf = 1, 6 m/s
3: O homem do exer
í
io anterior quer reverter o sentido da velo
idade do trenó 
arregado em 4,5 s. Com
que força 
onstante ele deve empurrá-lo para 
onseguir isto?
Resp.: F = −171 N
4: Numa brin
adeira de 
abo-de-guerra, Alex, Bete e Charles puxam um pneu de automóvel, nas direções
mostradas na �gura 2, vista do alto. Alex puxa 
om uma força FA (220 N) e Charles puxa 
om uma
força FC (170 N). Qual a força FB apli
ada por Bete? O pneu permane
e parado e o sentido da força de
Charles não está indi
ado.
��
��
��
��
��
��
x
y
F_A
pneu
F_A
F_C
F_B
F_C
F_B
47 φ
Figura 2: Problema 4.
Resp.: FB = 241 N
5: Se o 
orpo padrão de 1 kg tem uma a
eleração de 2, 0m/s2, fazendo um ângulo de 20◦ 
om o semi-eixo
positivo x, então, (a) quais são as 
omponentes x e y da força resultante sobre o 
orpo e (b) qual a força
resultante, em notação de vetores unitários?
Resp.: (a) Fx = 1, 879 N e Fy = 0, 684 N ; (b) ~FR = 1, 879ˆi+ 0, 684jˆ
6: Se o 
orpo padrão de 1 kg é a
elerado por F1 = (3N )ˆi + (4N)jˆ e F2 = (−2N )ˆi + (−6N)jˆ, então,
(a) qual é a força resultante, em notação de vetores unitários, e qual o módulo e o sentido (b) da força
resultante e (
) da a
eleração?
Resp.: (a)
~FR = (1 N )ˆi − (2 N)jˆ; (b) |~FR| =
√
5 N , no sentido de�nido pelo ângulo θ = −63, 4◦; (
)
|~a| = √5 m/s2, no mesmo sentido da força resustante
7: Duas forças são apli
adas sobre uma partí
ula que se move 
om velo
idade 
onstante
−→v = (3m/s)ˆi+
(−4m/s)jˆ. Uma das forças é F1 = (2N )ˆi+ (−6N)jˆ. Qual é a outra força?
Resp.:
~F2 = (−2 N )ˆi+ (6 N)jˆ
8: Três forças são apli
adas sobre uma partí
ula que se move 
ontinuamente 
om velo
idade
−→v =
(2m/s)ˆi+(−7m/s)jˆ. Duas das forças são F1 = (2N )ˆi+(3N)jˆ+(−2N)kˆ e F2 = (−5N )ˆi+(8N)jˆ+(−2N)kˆ.
Qual é a ter
eira força?
Resp.:
~F3 = (3 N )ˆi− (11 N)jˆ + (4 N)kˆ
9: A �gura 3 mostra um blo
o (o blo
o deslizante) de massa M = 3, 3kg. Ele se move livremente, sem
atrito, sobre uma �na 
amada de ar na superfí
ie horizontal de uma mesa. O blo
o deslizante está preso
a uma 
orda que passa em volta de uma polia de massa e atrito desprezíveis e tem, na outra extremidade,
um segundo blo
o (o blo
o suspenso) de massa m = 2, 1kg. O blo
o suspenso, ao 
air, a
elera o blo
o
deslizante para a direita. Determine (a) a a
eleração do blo
o deslizante, (b) a a
eleração do blo
o
suspenso e (
) a tensão na 
orda.
M
m
Bloco deslizante
Bloco 
suspenso
Figura 3: Problema 9.
Resp.: (a) a = 3, 8 m/s2; (b) a = 3, 8 m/s2; (
) T = 13 N
10: Um blo
o de massa M = 33kg é empurrado sobre uma superfí
ie sem atrito por meio de uma haste
de massa m = 3, 2kg, 
onforme mostra a �gura 4. O blo
o se deslo
a (a partir do repouso) por uma
distân
ia d = 77cm, em 1, 7s, 
om a
eleração 
onstante. (a) Identi�que todos os pares ação-reação neste
exemplo. (b) Que força a mão deve exer
er sobre a haste? (
) Com que força a haste empurra o blo
o?
(d) Qual a força resultante na haste?
Mao
m
M
a
sem atrito
Figura 4: Problema 10.
Resp.: (a) Par FHM (força que a mão exer
e sobre a haste) e FMH (reação que a haste produz na
mão); par FBH (força que a haste exer
e sobre o blo
o) e FHB (reação que o blo
o produz na haste); (b)
FHM = 19, 3 N ; (
) FBH = 17, 6 N ; (d) FRH = 1, 7 N
11: A �gura 5 mostra um blo
o de massa m = 15kg suspenso por três 
ordas. Quais as tensões nas
ordas?
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m
C
BA
28 47
No
Figura 5: Problema 11.
Resp.: TA = 104 N , TB = 134 N e TC = 147 N
12: A �gura 6 mostra um blo
o de massa m = 15kg seguro por uma 
orda, sobre um plano in
linado sem
atrigo. Se θ = 27◦, qual a tensão na 
orda? Que força é exer
ida pelo plano sobre o blo
o?
m
sem atrito
θ
Figura 6: Problemas 12 e 13.
Resp.: T = 67 N e FBP = 131 N
13: Suponha que a 
orda que segura o blo
o na �gura 6 seja 
ortada. Qual a a
eleração do blo
o?
Resp.: a = −4, 4 m/s2 (no sentido negativo de x)
14: A �gura 7 mostra dois blo
os ligados por uma 
orda, passando por uma polia de massa e atrito
desprezíveis. Fazendo m = 1, 3kg e M = 2, 8kg, determine a tensão na 
orda e o módulo da a
eleração
(simultânea) dos dois blo
os.
m
M
Figura 7: Problema 14.
Resp.: T = 17 N e a = 3, 6 m/s2
15: Um passageiro de massa m = 72, 2kg está de pé sobre uma balança, dentro de um elevador (�gura
8). Quais as leituras na balança para as a
elerações dadas na �gura?
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balança
m m m m m
N
N
N
N
mgmgmgmgmg
N=0a=0
y y y y y
a=−g
a
a=+3,2m/s
a=−3,2m/s
a=−12m/s
2
2
2
Figura 8: Problema 15.
Resp.: (a) N = 780 N ; (b) N = 939 N ; (
) N = 477 N ; (d) N = 0; (e) N = −159 N
16: Na 
aixa de 2 kg mostradas na �gura 9, são apli
adas duas forças, mas somente uma é mostrada. A
a
eleração da 
aixa também é mostrada na �gura. Determine a segunda força (a) em notação de vetores
unitários e (b) em módulo e sentido.
Resp.: (a)
~F2 = (−32 N )ˆi+ (−20, 8 N)jˆ; (b) |~F2| = 38 N no sentido de�nido pelo ângulo θ = 33◦
30
a=12m/s^ 2
F1=20,0N
x
y
Figura 9: Problema 16.
17: Quais são a massa e o peso de (a) um trenó de 630 kg e (b) de uma bomba térmi
a de 421 kg?
Resp.: Pt = 6174 N e Pb = 4125, 8 N
18: Uma determinada partí
ula tem peso de 22 N num ponto onde g = 9, 8m/s2. (a) Quais são o peso
e a massa da partí
ula, se ela for para um ponto do espaço onde g = 4, 9m/s2? (b) Quais são o peso e a
massa da partí
ula, se ela for deslo
ada para um ponto do espaço onde a a
eleração de queda livre seja
nula?
Resp.: (a) P = 11 N ; (b) P = 0 e m = 2, 24 kg
19: Um foguete experimental pode partir do repouso e al
ançar a velo
idade de 1600 km/h em 1,8 s, 
om
a
eleração 
onstante. Qual a intensidade da força média ne
essária, se a massa do foguete é 500 kg?
Resp.: 〈F 〉 = 1, 2× 105 N
20: Veja a �gura 6. Vamos 
onsiderar a massa do blo
o igual a 8,5 kg e o ângulo θ=30◦. Determine (a)
a tensão na 
orda e (b) a força normal apli
ada sobre o blo
o. (
) Determine o módulo da a
eleração do
blo
o se a 
orda for 
ortada.
Resp.: (a) T = 41, 65 N ; (b) N = 72, 14 N ; (
) |~a| = 4, 9 m/s2
21: Uma esfera de massa 3×10−4kg está suspensa por uma 
orda. Uma brisa horizontal 
onstante empurra
a esfera de maneira que ela faça um ângulo de 37
◦
om a verti
al de repouso da mesma. Determine (a) a
intensidade da força apli
ada e (b) a tensão na 
orda.
Resp.: (a) F = 2, 22× 10−3 N ; (b) T = 3, 68× 10−3 N
22: Dois blo
os estão em 
ontato sobre uma mesa sem atrito. Uma força horizontal é apli
ada a um dos
blo
os, 
omo mostrado na �gura 10. (a) Se m1 = 2, 3kg e m2 = 1, 2kg e F = 3, 2N , determine a força de
ontato entre os dois blo
os. (b) Mostre que, se a mesma força F for apli
ada a m2, ao invés de m1, a
força de 
ontato entre os dois blo
os é 2,1 N, que não é o mesmo valor obtido em (a).
m1
m2
F
Figura 10: Problema 22.
Resp.: (a) F = 1, 1 N ; (b) F = 2, 1 N
23: Um elevador e sua 
arga, juntos, têm massa de 1600 kg. Determine a tensão no 
abo de sustentação
quando o elevador, ini
ialmente des
endo a 12 m/s é parado numa distân
ia de 42 m 
om a
eleração
onstante.
Resp.: T = 1, 8× 104 N
24: Uma pessoa de 80 kg salta de pára-quedas e experimenta uma a
eleração, para baixo, de 2,5m/s2. O
pára-quedas tem 5 kg de massa. (a) Qual a força exer
ida, para 
ima, pelo ar sobre o pára-quedas? (b)
Qual a força exer
ida, para baixo, pela pessoa sobre o pára-quedas?
Resp.: (a) FPA = 620, 5 N ; (b) FPP = 584 N
25: Um blo
o de massa m1 = 3, 7kg está sobre um plano 
om 30
◦
de in
linação, sem atrito, preso por
uma 
orda que passa por uma polia, de massa e atrito desprezíveis, e tem na outra extremidade um
segundo blo
o de massa m2 = 2, 3kg, pendurado verti
almente (�gura 11). Quais são (a) os módulos das
a
elerações de 
ada blo
o e (b) o sentido da a
eleração de m2? (
) Qual a tensão na 
orda?
m1
m2
30
Figura 11: Problema 25.
Resp.: (a) |~a| = 0, 735 m/s2; (b) a a
eleração de m2 é dirigida pra baixo; (
) T = 20, 85 N
26: Um blo
o é lançado para 
ima sobre um plano in
linado sem atrito, 
om velo
idade ini
ial v0. O
ângulo de in
linação é θ. (a) Que distân
ia ao longo do plano ele al
ança? (b) Quanto tempo leva para
hegar até lá? (
) Qual sua velo
idade, quando retorna e 
hega embaixo? Cal
ule numeri
amente as
respostas para θ=32◦ e v0 = 3, 5m/s.
Resp.: (a) x = 1, 18 m; (b) t = 0, 674 s; (
) v = 3, 5 m/s
27: Um blo
o de 5 kg é puxado sobre uma superfí
ie horizontal, sem atrito, por uma 
orda que exer
e uma
força F = 12 N, fazendo um ângulo θ=25◦ 
om a horizontal, 
onforme a �gura 1. (a) Qual a a
eleração
do blo
o? (b) A força F é lentamente aumentada. Qual é esta força no instante anterior ao levantamento
do blo
o da superfí
ie? (
) Qual a a
eleração nesse mesmo instante?
25
F
5kg
Figura 12: Problema 27.
Resp.: (a) a = 2, 18 m/s2; (b) F = 116 N ; (
) a = 21 m/s2

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