Aplicacoes da Leis de Newton

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UNIVERSIDADE DOESTADO DA BAHlA 
LICENCIATURA DE PISICA (EAD) 
COLEGIADO DE FÍSICA 
2021.1 
Professor Walter Araújo Filho 
Um bloco partindo do repouso no topo de um plano inclinado sem atrito. cujo comprimento é de 16m, 
chega à base do plano 5,0s depois. Um segundo bloco é projetado da base para cima do plano no 
instante em que o primeiro bloco começa a sua trajetória. de tal modo que ele retorne à base do plano 
simultaneamente com o primeiro bloco. · 
a) Ache a aceleração de cada bloco no plano inclinado; 
b) Calcule a velocidade inicial do segundo bloco; 
c) Que distância ao longo do plano percorre o segundo bloco? 
d) Determine o ângulo que a plana forma com a horizontal. 
Resposta: 
a= l, 28m•s- 2• 
& v1.:: t/4 +o.J·-
o t l ,lS ...c e; 
2-
As - a•t
2 
_ l,28 ·2, 52 - 4 
u 2 - - - m. 2 2 
1 () () 1,28 , 28 = 9, 8sen =} = arcsen --
9, 8 
5. 
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H, :::- 2 5 C\ .::.D z. 5q_ :::.J 6 r- 2-= 3 2 
G " 3 /z S" .::. I~ ' 2 BM I n l. ) 
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rue~(D, Á'2 ô ) --= 1-, 55° 
Um pára-quedista possui massa igual a 70 kg e quando salta do avião com um pára~quedas ele sofre 
uma aceleração para baixo igual a 2,0 m-s-2• A massa do pára-quedas vale 5,0 kg. · · · ·· 
a) Determine o valor da força exercida pelo ar de baixo para cima sobre o pára-quedas; 
b) Ache o módulo da força exercida pelo homem sobre o pára-quedas .. 
Resposta: 
F.a =585N. 
.T=546N. 
6. 
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1 05 tJ 
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1. 
UNIVERSIDADE DO ESTADO DA BAHI A 
LICENCIATURA DE FÍSICA (EAD) 
COLEGlADO DE FÍSICA 2021. I 
Professor Walter Araújo Filho 
\ 
\ 
Dois blocos, de massas m1 e m2, são interligados por uma mola de peso desprezível. Os corpos eStão 
apoiados sobre uma mesa plana sem atrito. Após terem sido afastados e soltos, o bloco 1 adquire uma 
aceleração instantânea igual a a1• No mesmo instante a aceleração do bloco 2 vale ª 2 = 3a1 • 
a) Obtenha a razão m1/m2; 
b) Se m1 = 2 kg e se a2 = 12m·s-2 qual seria a força exercida pela mola sobre os blocos? 
Resposta. 
~lástica = 2 · 4 = 8N. 
2. 
@ F~J (-R2 = PrJI~AS1-, Ci,. 
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Um carro possui velocidade constante de 60 km•h·1 e sua massa vale 1,2 toneladas (1 tonelada= 103 
kg). Num dado instante o motorista usa os freios e o carro pára após percorrer 50m. Calcule: 
a) O módulo da força de frenagem; 
b) O tempo necessário para o carro parar. 
Resposta: 
FR =3348N. 
t = 5,99s. 
3. 
Duas forças, F 1 e F2, atuam sobre um corpo de massa m, como indica a 
figura. Considere m=B,Okg, F1=4,0N, F2=6,0N. Determine o vetor 
aceleração do corpo. 
Resposta: 
7' 2 O 9 - 2 0 t 4 ~ 33 7° F11 =m•a=>a=-= , m•s ; =arcan-= , . 8 6 
4. 
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UNIVERSIDADE DO ESTADO DA BAHIA 
LICENCIATURA DE FÍSICA (EAD) 
COLEGIADO DE FÍSICA 
202 1. 1 
Professor Walter Araújo Filho 
O eixo da roldana indicada na figura é impulsionado por uma 
força F de baixo para cima. Despreze o atrito do mancai e a 
massa da do fio e da roldana. O corpo m1 possui massa igual a 
2 kg e o outro corpo amarrado na outra extremidade da 
roldana possui massa m2 igual a 4 kg. O corpo de massa mz 
está inicialmente apoiado na horizontal. Faça um diagrama 
das forças sobre a roldana e sobre cada um dos blocos. Com 
base neste diagrama e nas leis de Newton, determine: 
a) O maior valor que a força F pode ter de modo que m2 
permaneça em repouso sobre a superffcie; 
b) A tensão no fio supondo F = 100N. 
c) A aceleração de m1 no caso "b". 
Resposta: 
F=18,4N. 
F T=-=50N. 
2 
7. 
t'?.- 0/...() /':::. .V p : 
(5') -~ i -::: T- P1 
2 o, f 5 o -) º t I k, 
Uma corrente flexível e uniforme possui comprimento L. Sua 
densidade linear ( ou seja, seu peso por unidade de 
comprimento) vale À. A corrente passa sobre uma roldana sem 
atrito e de massa desprezível. Ela é liberada da posição de 
repouso, pendendo para um lado com um comprimento x e para 
o outro com comprimento L - x. Determine a aceleração em 
função de x. · 
Fr< 0,-x--Px 
F 
X '• 
( f'm . x .\- rrV1).. - X -) :. A{fM,(,x_ -rtM 1.)} 
·o,~(½}!-)t 
Resposta: - -
8. 
L-x 
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LICENCIATURA DE FÍSICA (EAD) 
COLEGIADO DE FiSICA 2021. I 
Professor Walter Araújo Filho 
2L Duas partfculas de mesma massa m estão ligadas por um fio 
leve de comprimento 2L, conforme mostra a figura. Aplica-
se uma força contínua F no ponto médio da corda (x • O), 
perpendicularmente à posição inicial da corda. Determine a 
aceleração de m numa direção perpendicular à força 
aplicada, em função da dist.ãncia x de uma das partfculas à 
~---1-F --{.-J.! ~)( ')'k 
linha de ação da força aplicada. 
F~ 
Resposta: 
F X O.;( :::-~ô=lb 6>-x -=-I ~é-
ªx = 2m . (L2 -x2)1/~ . {:= tz/ JlJMéJ-~'b Tflr- p $.--:>8- -
9 
Oty::: ( ee-; (9 ;!_Jvy; f7 [ J'vYIS -ú_ 2._y2 J Yc 
. -~0- --- q)l {- " - )(--; 
-z. 1><-. (L .;;_yz) e 
Um bloco apoiado sobre um plano Inclinado, conforme indicado na ~ --- ~ -
figura, está na iminência de escorregar. 
a) Sendo o ângulo do plano inclinado Igual a 30º qual seria o 
coeficiente de atrito estático deste bloco? · 
b) Obtenha uma expressão para a determinação do coeficiente de --=------- · 
atrito cinético em função da aceleração do bloco e do ângulo que o plano forma corri a horizontal; 
c) Determine o coeficiente de atrito cinético sabendo que a= 3m •s-2 e O= 35º. , 
() ~Lt ;;.. ( q , '6.J2,v, S - 3 ="-40 \ 1.., 
Resposta: 
o 
µ, = tan30 = - 0,58. 
3 
gsen0-a 
µ= 
e gcos(} 
= 9,8sen35°-3 ~ 0•32_ 
µ, 9,8cos35° -
l C?,-ee....,:,::,sº o,~L 
JJ.. .(rj) ., J?. , 3 O 0-::- <'w' 0 f ().M. ? O e 
µ _WY• oº / e--~ 'S oº 
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Um bloco de massa m1 está ligado a um bloco de massa mz por meio de uma corda de massa 
desprezível. O.s dois blocos estão apoiados sobre um plano horizontal. O coeficiente de atrito cinético 
entre o plano e o bloco de massa m1 vale µ.i e para o bloco mz o coeficiente vale µ2. Sobre o bloco de m1 
atua uma força F que forma um ângulo O com a horizontal. Determine o módulo da aceleração dos 
blocos. p (< ~-;: {C&--e - (;.. t - T 
Resposta: rei :::- 1 - f o.-t 2-
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