Aula Dinamica Leis de Newton

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NC Engenharias AULA ATIVIDADE ALUNO 
 
AULA 
ATIVIDADE 
ALUNO 
 
Curso: 
NC Engenharias 
 
 
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Disciplina: Física Geral e Experimental: Mecânica 
Teleaula: 02 – Dinâmica: Leis de Newton e suas Aplicações 
ESTRATÉGIA PARA A SOLUÇÃO DE PROBLEMAS DE FÍSICA 
(1) IDENTIFICAR OS CONCEITOS RELEVANTES: Primeiro, defina quais conceitos de Física são 
relevantes ao problema. Embora esta etapa envolva nenhum cálculo, às vezes, é a parte mais 
desafiadora da solução do problema. Mas não pule esse passo; escolher a abordagem errada no 
começo pode tornar o problema mais difícil do que realmente é, ou até induzir a uma resposta 
errada. 
Neste ponto você deve também identificar a variável-alvo do problema – ou seja, a grandeza 
cujo valor se está tentando descobrir. Pode ser a velocidade em que um projétil atinge o solo, a 
intensidade do som de uma sirene ou a dimensão da imagem produzida por uma lupa. Algumas 
vezes, o objetivo é encontrar uma fórmula matemática em vez de um valor numérico. Outras 
vezes, também, o problema terá mais de uma variável-alvo. A variável-alvo é o objetivo do 
processo de solução do problema; não a perca de vista enquanto busca a solução. 
(2) PREPARAR O PROBLEMA: Com base nos conceitos selecionados na etapa de Identificação, 
escolha as equações que usará para resolver o problema e defina como vai usá-las. Se for o caso, 
represente graficamente a situação descrita no problema. 
(3) EXECUTAR A SOLUÇÃO: Nesse passo, ‘entra a matemática’. Antes de se empolgar com os 
cálculos, faça uma lista de todas as grandezas conhecidas e desconhecidas e observe quais são 
variáveis-alvo. Então resolva as equações para as desconhecidas. 
(4) AVALIAR SUA RESPOSTA: O objetivo da solução de problemas de Física não é só obter um 
número ou uma fórmula; é obter uma melhor compreensão. Isso significa que você deve 
examinar sua resposta para saber o que ela está dizendo. Não deixe de se perguntar: “Essa 
resposta faz sentido?” Se a sua variável-alvo era o raio da Terra e sua resposta foi 6,38 
centímetros, algo deu errado no seu processo de solução do problema. Reavalie o problema e 
corrija sua solução conforme necessário. 
 
 
 
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Questão 1: 
Seu carro esportivo enguiça e você o empurra até a oficina mais próxima. Quando o carro está 
começando a se mover, como a força que você exerce sobre o carro se compara com a força 
que o carro exerce sobre você? Como essas forças se comparam quando você empurra o carro 
com velocidade escalar constante. Como o carro ‘sabe’ empurrar de volta? 
Questão 2: 
Você está dirigindo em uma estrada rural quando um mosquito se espatifa no seu para-brisa. 
Qual força possui módulo maior? A que o carro exerce sobre o mosquito ou a que o mosquito 
exerce sobre o carro? Ou os módulos são iguais? Se são diferentes, como relacionar esse fato 
com a terceira lei de Newton? Se são iguais, por que o mosquito se espatifou ao passo que o 
carro ficou intacto? 
Questão 3: 
Suponha que um astronauta aterrisse em um planeta onde a aceleração da gravidade é igual a 
19,6 m/s2. Em comparação com a Terra, caminhar seria mais fácil, mais difícil ou igual? E apanhar 
uma bola que se move horizontalmente a 12 m/s? Considere que a roupa do astronauta é um 
modelo leve, que não restringe em nada os seus movimentos. 
Questão 4: 
A força centrípeta é a força responsável pelo movimento circular. Ela é sempre o resultado da 
ação de outras forças que agem em determinado momento mantendo a trajetória circular do 
corpo. 
Analise as situações abaixo e identifique qual força é responsável pelo movimento circular: 
(a) Um carro fazendo uma curva com velocidade constante; 
(b) Um menino girando uma pedra presa a uma corda; 
(c) Um motociclista num globo da morte; 
(d) Um satélite artificial em órbita circular ao redor da Terra. 
 
Questão 5: 
Imagine que você está flutuando no espaço, longe da sua nave espacial. Felizmente, você dispõe 
de uma unidade de propulsão capaz de propiciar uma força constante F durante 3 s, na direção 
horizontal. Após 3 s de acionamento da unidade, o seu deslocamento foi de 2,25 m. 
Considerando que sua massa seja de 68 kg, determine a força F. 
Questão 6: 
A resolução de problemas de mecânica exige duas providências. A primeira delas é 
identificarmos todas as forças que agem sobre um corpo. Para tanto, muito ajuda a elaboração 
do Diagrama de Corpo Livre (DCL). Nele apresentamos, de forma esquemática, todas as forças 
 
 
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que agem sobre o corpo. No caso em que consideramos um conjunto de corpos interagindo 
entre si, devemos desenhar um DCL para cada corpo. Num DCL devemos esquematizar cada 
uma das forças, indicando, sempre que possível, a direção e o sentido de cada uma. 
Neste contexto, analise os sistemas abaixo e faça, para cada um deles, o seu diagrama de corpo 
livre. 
 (a) OBS: Despreze qualquer atrito. 
(b) OBS: Despreze qualquer atrito. 
(c) OBS: o piso exerce uma força de atrito sobre o bolo A. 
 
(d) OBS: Despreze qualquer atrito. 
 (e) OBS: Despreze qualquer atrito. 
 
 
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(f) OBS: Despreze qualquer atrito. 
(g) 
Questão 7: 
Um barco projetado para deslizar no gelo está em repouso sobre uma superfície horizontal sem 
atrito. Sopra um vento (ao longo da direção dos apoios no gelo) de modo que, 4,0 s após a 
partida, o barco atinge uma velocidade de 6,0 m/s. Qual é a força horizontal constante que o 
vento exerce sobre o barco? A massa total do barco mais a massa do velejador é igual a 200 kg. 
Suponha que o vento exerça uma força constante. 
 
Questão 8: 
Um bloco encontra-se suspenso por uma corda e uma mola, ambas ideais. A mola está alongada 
em 20 cm. Sabendo que o bloco está em equilíbrio e que a constante elástica da mola vale 100 
N/m, calcule a massa do bloco. (g = 9,8 m/s2) 
 
 
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Questão 9: 
Duas crianças, sentadas em um trenó em repouso sobre a neve, pedem para você puxá-las. Para 
atender as crianças, você se vê obrigado a puxar a corda do trenó, que faz um ângulo de 40° com 
a horizontal. As duas crianças têm uma massa combinada de 45 kg e a massa do trenó é de 5 kg. 
Os coeficientes de atrito estático e dinâmico são iguais, respectivamente, a 0,2 e 0,15. 
Determine a força de atrito exercida pela neve sobre o trenó e a aceleração das crianças e do 
trenó, a partir do repouso, se a tração na corda for de (a) 100 N e (b) 140 N.