Lista 1_FDT

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Disciplina: Física Dinâmica e Termodinâmica 
Professores: Kelly Abreu Silva e Luan Orion 
Aluno: Semestre: 2020.1 
 
 Lista de exercício: Prática e Teórica 
1) Dois corpos A e B de massas iguais a 2 kg e 3kg respectivamente, estão apoiados 
em uma superfície horizontal e lisa (sem atrito). A força horizontal de intensidade F = 
10N é aplicada no bloco A, como indicado na figura. Encontre: 
a) A aceleração adquirida pelo conjunto. Resposta: a = 2m/s2 
b) A intensidade da força que A aplica em B. Resposta: 6N 
 
2) Como representado na figura, o corpo C está ligado por dois fios 
inextensíveis e perfeitamente flexíveis aos corpos A e B. C está sobre 
uma mesa horizontal e sem atrito e as massas dos fios são 
desprezíveis. 
a) Desenhe o diagrama de forças 
b) Qual a aceleração do sistema. Resposta: 1, 63 m/s2 
c) A intensidade da força de tração. Resposta: 16,34 N e 11,43N 
 
3) A figura mostra dois blocos de massa mA = 20 kg e mB conectados por um 
fio inextensível e de massa desprezível, que passa por duas polias também de 
massa desprezível. O bloco de massa mA está sobre um plano inclinado que 
forma um ângulo α = 30° com a horizontal e sustenta o bloco de massa mB. 
Desprezando as forças de atrito e mantendo o sistema em equilíbrio, 
encontre: 
a) Qual a o peso do bloco B: Resposta: 196 N 
4) No arranjo experimental da figura ao lado, os corpos A e B tem massas iguais a 10 kg, o plano inclinado é 
perfeitamente liso, o fio é ideal e não há atrito entre a polia e fio nem sobre o plano. 
a) Qual é o sentido do movimento. Resposta: o bloco A sobe 
b) Qual a aceleração do sistema. Resposta: 2,45 m/s2 
c) A intensidade da força de tração. Resposta: 73,5 N 
 
5) O bloco da figura ao lado, de massa 5 𝐾𝑔, move-se com velocidade 
constante de 1,0 𝑚/𝑠 num plano horizontal, sob a ação da força 𝑭, 
constante e horizontal. Se o coeficiente de atrito entre o bloco e o plano 
vale 0,20, e a aceleração 9,8𝑚/𝑠2, então o módulo da força 𝑭, em 
Newtons, vale: 
6) Um disco de hóquei em um lago congelado recebe uma velocidade inicial de 
20,0 𝑚/𝑠. Se o disco sempre permanecer no gelo e deslizar 115 𝑚 antes de 
descansar, determine o coeficiente de atrito cinético entre o disco e o gelo. 
 
 
 
7) A seguir, é apresentado um método simples de medir a restrição de 
coeficientes: Suponha que um bloco seja colocado em uma superfície áspera 
inclinada em relação à horizontal, como mostra a Figura. O ângulo de 
inclinação é aumentado até o bloco começar a se mover. Os últimos mostram 
que, medindo o ângulo crítico 𝜃𝑐 no qual esse escorregamento ocorre, 
podemos obter 𝜇𝑒. 
 
 
 
8) Um bloco de massa 𝑚1 em uma superfície horizontal rugosa é 
conectado a uma bola de massa 𝑚2 por um cordão leve sobre uma polia 
leve e sem atrito, como mostra a figura. Uma força de magnitude 𝐹 em 
ângulo 𝜃 com a horizontal é aplicada ao bloco, como mostrado. O 
coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é 𝜇𝑐. Determine 
a magnitude da aceleração dos dois objetos. 
 
 
 
9) O bloco B pesa 711 N. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e a mesa é 
de 0,25; o angulo θ é 30°; suponha que o trecho da corda entre o bloco B e o nó é 
horizontal. Para que o sistema permanece em repouso, determine: 
a) O valor da tração no fio 1 
b) A tração no fio 2 
c) O peso máximo do bloco A.Resposta: ≈103 N 
 
10) ) O corpo da figura tem peso 80 N e está em equilíbrio suspenso por 
fios ideais. Calcule a intensidade das forças de tração suportadas pelos 
fios AB e AC. 
Resposta: 72,73 N e 58,18 N 
 
 
 
 
 
 
11) Dois blocos A e B, de massas mA = 20 kg e mB = 10 kg são içados através de 
duas roldanas, uma fixa e uma móvel pela aplicação de uma força F, de 
intensidade igual a 300 N, conforme o diagrama ao lado. 
a) Desenhe o diagrama de forças 
b) Qual a aceleração do sistema 
c) Qual a tensão no fio entre os blocos vale? Resposta: 200 N 
 
 
12) Na figura, um corpo de peso 120 N encontra-se em equilíbrio, suspenso por 
um conjunto de três fios ideais A, B e C. Calcule as intensidades das trações TA, 
TB e TC respectivamente nos fios A, B e C 
sen θ = 0,60 
cos θ = 0,80 
Resposta: 200N, 160N, 120N 
 
 
13) Três blocos estão em contato um com o outro em uma 
superfície horizontal sem atrito, com a Figura. Uma força horizontal 
𝑭 é aplicada a 𝑚1. Se 𝑚1 2,00 𝑘𝑔, 𝑚2 3,00 𝑘𝑔, 𝑚3 4,00 𝑘𝑔 e 
𝑭 18,0 𝑁, desenhe um diagrama de corpo livre separado para cada 
bloco e encontre 
a) a aceleração dos blocos 
b) as magnitudes das forças de contato entre os blocos. 
Exercícios envolvendo Atrito 
14) Um bloco A está em equilíbrio com a superfície de um plano inclinado. Sabendo que o coeficiente de atrito 
estático entre a superfície de contato e o bloco é μe, encontre a relação que o descreve. R = tgA° 
15) Um menino arrasta seu trenó que pesa 60,0 𝑁 em velocidade constante até a colina de 15,0°. Ele faz isso puxando 
com uma força de 25,0 𝑁 em um cabo preso novamente ao trenó. Se o cabo estiver inclinado a 35,0 ° na horizontal, 
a) Qual é o coeficiente de atrito cinético entre trenó e neve? 
b) No topo da colina, ele pula no trenó e desce a colina. Qual é a magnitude de sua aceleração descendo 
a ladeira? 
 
16) Determine a distância de parada para um esquiador 
descendo uma ladeira com atrito com uma velocidade inicial 
de 20,0 𝑚/𝑠. Suponha 𝜇𝑐 0,180° e 5,00°. 
 
 
 
 
 
 
17) Quando os três blocos da figura ao lado, são liberados 
a partir do repouso, aceleram com um módulo de 0,5 
m/s2.O bloco 1 tem massa M, o bloco 2 tem massa 2 M e 
o bloco 3 tem massa 2M. 
a) Desenhe o diagrama de forças 
b) Qual o sentido do movimento 
c) Qual a tensão nos fios: Resposta: 18,6 M (N) e 10,3M (N) 
d) Qual o coeficiente de atrito cinético. Resposta: 0,37 
 
18) Um lavador de vidraças empurra sua escova com 
velocidade constante para 
cima de uma janela vertical, 
aplicando um força , como 
indicado na figura. A escova 
pesa 12 N e o coeficiente de 
atrito cinético é µc = 0,15 
Dados: sen53,1° = 0,8 e 
cos53,1° = 0,6 
a) Qual o módulo da força F 
b) A força exercida pela janela sobre a escova 
 
 
19) O bloco B pesa 711 N. O coeficiente de atrito estático entre o bloco 
e a mesa é de 0,25; o angulo θ é 30°; suponha que o trecho da corda 
entre o bloco B e o nó é horizontal. 
a) Qual a tensão no fio 1? R = 177N 
b) Qual o módulo de T2? 203N 
c) Determine o peso máximo do bloco A para o qual o sistema 
permanece em repouso. Resposta: ≈103 N 
 
 
 
 
 
 
20) Um menino arrasta seu trenó que pesa 60,0 𝑁 em velocidade constante até a colina de 15,0°. Ele faz isso 
puxando com uma força de 25,0 𝑁 em um cabo preso novamente ao trenó. Se o cabo estiver inclinado a 35,0 ° na 
horizontal, 
a) Qual é o coeficiente de atrito cinético entre trenó e neve? 
b) No topo da colina, ele pula no trenó e desce a colina. Qual é a magnitude de sua aceleração descendo a ladeira? 
Trabalho e produto escalar 
 
20) Em sala de aula o professor coloca sobre um 
caderno uma borracha me massa 𝑚 que encontra-
se inicialmente paralela ao chão. Como mostra a 
figura 1. Em seguida, começa a inclinar lentamente 
a o caderno até que em um determinado ângulo 𝜃 a 
mesma começa a escorregar. Encontre a expressão 
analítica de 𝜃 sendo 𝜇𝑑 o coeficiente de atrito 
dinâmico entre a borracha e o caderno. 
 
 
 
 
21) Os blocos de pedra que ergueram as pirâmides do Egito possuíam em média uma massa de 2,5 toneladas. 
Estudos arqueológicos afirmam que boa parte das pedras foram trazidas a cerca de 800 km de distâncias das 
pirâmides entre viagens de barco e no chão. 
Sabendo que um grupo de operários egípcios estão 
levantando um bloco de pedra sobre uma rapam e a 
corda que puxa o bloco possui um ângulo 𝜃 = 30° 
em relação a rampa, cuja a qual possui um ângulo 
𝜆 = 15° em relação ao chão e o coeficiente de atrito 
da pedra sobre pedra 𝜇𝑐 = 0.7 
A)Qual é a força necessária para puxar bloco com 
velocidade constante? 
B) Sabendo que um operário consegue puxar até 
750𝑁 quando operários são necessários para puxar 
o bloco? 
C) Calcule o trabalho gasto para arrastar este bloco por 50 metros 
 
 22) Seja a força do vento 𝑭𝒗(3𝒊 + 5𝒋 − 2𝒌)𝑵 aplicada em um barquinho de massa 𝑚 = 30𝑔 que encontra-se 
em um canal retilíneo 𝒅(1𝒊 + 2𝒋)𝑚. Se o barquinho desloca-se pelo canal por uma distância de 15 𝑐𝑚 e considerando 
desprezível o atrito entre o barco e o canal. 
a) Quanto foi o trabalho realizado pela força do vento? 
b) Qual é o valor dos ângulos formados entre a força F e a distância d? 
c) Qual é o valor da aceleração desse bloco? 
𝜃 
d) Considerando que em 𝑡0 = 0 o barco encontre-se parado. Qual será a posição do barco após 3 segundos? 
 
23) Um corpo se move numa trajetória retilínea, o gráfico da força no corpo em função da distância percorrida é 
apresentado na figura a seguir 
a) Entre que pontos da trajetória não há força 
atuando sobre o corpo, entre quais a força é 
motora e entre quais é resistente? 
b) Qual o trabalho da força entre os pontos 0 e 60 
m? 
 
 
 
24) Uma partícula que se deslocava em movimento retilíneo e uniforme, com velocidade v0=3m/s no 
sentido positivo do eixo X, sofre a ação da força F(x), que atua na direção x e que varia com o gráfico 
abaixo: 
 
25) Se a massa da partícula é 0,5 Kg, pede-se: 
a. calcule o trabalho realizado por esta força sobre a partícula entre os pontos 2 e 4. Resposta: 4J 
b. calcule a velocidade da partícula no 
ponto x1=4m. Resposta: 5 m/s 
 
 
 
 
 
Energia, Forças conservativas e não conservativas 
26) Uma bola de gude de 5 g é lançada verticalmente para cima usando uma espingarda de mola. A mola 
deve ser comprimida de exatamente 8 cm, para que a bola de gude, alcance um alvo de 20 m acima da 
sua posição de compressão. 
a) Qual é a variação da energia potencial gravitacional do sistema de gude-Terra durante a subida de 20m? 
RESPOSTA 0,98 J 
b) Qual a variação da energia elástica da mola durante o lançamento da bola de gude? RESPOSTA: 0,98 J 
c) Qual é a constante elástica da mola? RESPOSTA ≈3,1 x102 N/m 
27) Um bloco de massa igual a 10 kg se desloca com velocidade constante igual a 12 m/s em uma superfície 
horizontal sem atrito, ao se encontrar com uma mola de constante elástica 2000 N/cm, este diminui a 
velocidade até parar, qual a compressão da mola neste momento? 
28) Uma mola de constante elástica 15 N/cm, sofreu uma 
compressão no ponto B. Após liberada causou no bloco 
de massa 10 kg um deslocamento até o ponto A. 
a) Qual o valor da energia elástica, se o bloco parar no 
ponto A. Sabendo que houve uma perda de energia 
mecânica inicial de 20%. 
b) Qual o valor da compressão da mola. 
 
 
29) Uma caixa de massa m é abandonada do repouso, do 
topo do plano inclinado cuja altura é de 10 m. Essa 
caixa passa pelo ponto B e, devido ao atrito existente 
no trecho horizontal, para no ponto C. Sabendo que o 
deslocamento BC é de 100 m, 
a) Qual a energia no ponto B 
b) Qual o coeficiente de atrito no trecho BC pode ser dado por? 
 
 
30) Com base na figura a seguir, calcule a menor 
velocidade com que o corpo deve passar pelo 
ponto A para ser capaz de atingir o ponto B, 
sabendo que entre o ponto A e o ponto B há 
uma perda de 25%. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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