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Leis de Newton Sistema de Blocos Panosso 08

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xercícios

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de

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Física

Física

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-

Prof. Pano

Prof. Pano

sso

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Aplicação: leis de Newton

Aplicação: leis de Newton

1) Dois blocos A e B de massas 10 kg e 20 kg, unidos por um 1) Dois blocos A e B de massas 10 kg e 20 kg, unidos por um fio de massa desprezível, estão em repouso sobre um plano fio de massa desprezível, estão em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. Uma força, também horizontal, de horizontal sem atrito. Uma força, também horizontal, de

intensidade F = 60N é aplicada no bloco B, conforme mostra a intensidade F = 60N é aplicada no bloco B, conforme mostra a figura. O módulo da força de tração no fio que une os dois figura. O módulo da força de tração no fio que une os dois blocos, em newtons, vale

blocos, em newtons, vale a)

a) 60. 60. b) b) 50. 50. c) c) 40. 40. d) d) 30. 30. e) e) 20.20.

2)

2)Dois carrinhos de supermercado podem ser acoplados umDois carrinhos de supermercado podem ser acoplados um ao outro por meio de uma pequena corrente, de modo que ao outro por meio de uma pequena corrente, de modo que uma única pessoa, ao invés de empurrar dois

uma única pessoa, ao invés de empurrar dois carrinhoscarrinhos separadamente, possa puxar o conjunto pelo interior do separadamente, possa puxar o conjunto pelo interior do supermercado. Um cliente aplica uma força horizontal de supermercado. Um cliente aplica uma força horizontal de intensidade F, sobre o carrinho da frente, dando

intensidade F, sobre o carrinho da frente, dando ao conjuntoao conjunto uma aceleração de intensidade 0,5

uma aceleração de intensidade 0,5 m/s

m/s22. Calcule o valor da força de. Calcule o valor da força de tração na corrente entre os dois tração na corrente entre os dois carrinhos e o valor da força F. carrinhos e o valor da força F.

3) Os três corpos, A, B e C, representados 3) Os três corpos, A, B e C, representados na figura a seguir têm massas iguais, m = na figura a seguir têm massas iguais, m = 3,0kg. O plano horizontal, onde se apóiam 3,0kg. O plano horizontal, onde se apóiam A e B, não oferece atrito, a roldana tem A e B, não oferece atrito, a roldana tem massa desprezível e a aceleração local da massa desprezível e a aceleração local da gravidade pode ser considerada g=10m/s gravidade pode ser considerada g=10m/s22.. A tração no fio que une os blocos A e B A tração no fio que une os blocos A e B tem módulo

tem módulo a)

a) 10 10 N N b) b) 15 15 N N c) c) 20 20 N N d) d) 25 25 N N e) e) 30N30N 4) Os corpos A e B são puxados para cima, com 4) Os corpos A e B são puxados para cima, com aceleração de 2,0 m/s

aceleração de 2,0 m/s22, por meio da força, por meio da força F  F 

r  r  ,, conforme o esquema a seguir. Sendo m

conforme o esquema a seguir. Sendo mAA= 4,0kg, m= 4,0kg, mBB==

3,0kg e g = 10m/s

3,0kg e g = 10m/s22, a força de tração na corda que une, a força de tração na corda que une os corpos A e B tem módulo, em N, de

os corpos A e B tem módulo, em N, de a)

a) 14 14 b) b) 30 30 c) c) 32 32 d) d) 36 36 e) e) 4444

5) O esquema a

5) O esquema a seguir seguir representa três corpos de representa três corpos de massas mmassas mAA

=2kg, m

=2kg, mBB=2kg e m=2kg e mCC= 6kg inicialmente em repouso na posição= 6kg inicialmente em repouso na posição

indicada. Num instante, abandona-se o sistema. Os fios são indicada. Num instante, abandona-se o sistema. Os fios são inextensíveis e de massa desprezível. Calcule a força de tração inextensíveis e de massa desprezível. Calcule a força de tração que atua em cada fio.

que atua em cada fio.

6) Dois blocos A e B estão sobre uma superfície horizontal e lisa. 6) Dois blocos A e B estão sobre uma superfície horizontal e lisa. A massa de A é de 4,0kg e a de B é de 2,0kg. Os blocos estão A massa de A é de 4,0kg e a de B é de 2,0kg. Os blocos estão encostados lateralmente. Uma força de 18N é aplicada sobre o encostados lateralmente. Uma força de 18N é aplicada sobre o conjunto, diretamente sobre o bloco A. Esta força é horizontal. conjunto, diretamente sobre o bloco A. Esta força é horizontal. Qual a força que o bloco A faz no bloco B?

Qual a força que o bloco A faz no bloco B?

7) Dois corpos, de peso 10N e 20N, estão 7) Dois corpos, de peso 10N e 20N, estão suspensos por dois fios, P e Q, de massas suspensos por dois fios, P e Q, de massas desprezíveis, da maneira mostrada na figura. A desprezíveis, da maneira mostrada na figura. A intensidades (módulos) das forças que

intensidades (módulos) das forças que

tensionam os fios P e Q são respectivamente, de tensionam os fios P e Q são respectivamente, de a) 10 N e 20 N a) 10 N e 20 N b) 10 N e 30 N b) 10 N e 30 N c) 30 N e 10 N. c) 30 N e 10 N. d) 30 N e 20 N. d) 30 N e 20 N. e) 30 N e 30 N. e) 30 N e 30 N. 8) O esquema

8) O esquema a seguir a seguir representa trêsrepresenta três corpos de massas indicadas na própria corpos de massas indicadas na própria figura estão inicialmente em repouso na figura estão inicialmente em repouso na posição indicada. Num instante,

posição indicada. Num instante, abandona-se o sistema. Os fios são abandona-se o sistema. Os fios são inextensíveis e de massa desprezível. inextensíveis e de massa desprezível. Calcule a força de tração que atua em Calcule a força de tração que atua em cada fio.

cada fio.

9) Na figura a seguir, fios e polias são ideais, e o sistema está em 9) Na figura a seguir, fios e polias são ideais, e o sistema está em repouso. Cortado o fio 3, após t segundos o corpo C atinge o repouso. Cortado o fio 3, após t segundos o corpo C atinge o solo. Os corpos A, B e C têm massas,

solo. Os corpos A, B e C têm massas, respectivamente, 5,0kg, 8,0kg e 12,0kg. respectivamente, 5,0kg, 8,0kg e 12,0kg. Adotando g = 10 m/s

Adotando g = 10 m/s22e desprezando ae desprezando a resistência do ar, podemos afirmar que o resistência do ar, podemos afirmar que o valor de t e a tração no fio 2 valem, valor de t e a tração no fio 2 valem, respectivamente: respectivamente: a) 2,0 s e 50 N a) 2,0 s e 50 N b) 2,0 s e 80 N b) 2,0 s e 80 N c) 1,0 s e 50 N c) 1,0 s e 50 N d) 1,0 s e 80 N d) 1,0 s e 80 N e) 1,0 s e 200 N e) 1,0 s e 200 N

10) A mola da figura tem constante elástica 20N/m 10) A mola da figura tem constante elástica 20N/m e encontra-se deformada de 20cm sob a ação do e encontra-se deformada de 20cm sob a ação do corpo A cujo peso é 5N. Nessa situação, a balança, corpo A cujo peso é 5N. Nessa situação, a balança, graduada em newtons, marca

graduada em newtons, marca a)

a) 1 1 N N b) b) 2 2 N N c) c) 3 3 N N d) d) 4 4 NN e) 5 N

e) 5 N

11) Três blocos, A, B e C, deslizam sobre uma superfície 11) Três blocos, A, B e C, deslizam sobre uma superfície horizontal cujo atrito com estes corpos é desprezível, puxados horizontal cujo atrito com estes corpos é desprezível, puxados por uma força ù de intensidade 6,0N. A aceleração do sistema é por uma força ù de intensidade 6,0N. A aceleração do sistema é de 0,60m/s

de 0,60m/s22, e as massas de A e B são respectivamente 2,0kg e, e as massas de A e B são respectivamente 2,0kg e 5,0kg. A massa do corpo C vale, em kg,

5,0kg. A massa do corpo C vale, em kg, a) 1,0 a) 1,0 b) 3,0 b) 3,0 c) 5,0 c) 5,0 d) 6,0 d) 6,0 e) 10 e) 10 12) 12) Um bloco de 1,2 kg éUm bloco de 1,2 kg é

empurrado sobre uma superfície empurrado sobre uma superfície horizontal, através da aplicação horizontal, através da aplicação de uma força de uma força  F  F  r  r  , de módulo 10 , de módulo 10 N conforme indicado na figura. N conforme indicado na figura.

Calcule o módulo da força normal exercida pela superfície sobre Calcule o módulo da força normal exercida pela superfície sobre o bloco, em newtons.

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Exercícios de Física - Prof. Panosso

Aplicação: leis de Newton

13) Uma vassoura, de massa 0,4 kg, é deslocada para a direita sobre um piso horizontal como indicado na figura. Uma força, de módulo F(cabo) = 10 N, é aplicada ao longo do cabo da vassoura. Calcule a força normal que o piso exerce sobre a vassoura, em newtons. Considere desprezível a massa do cabo, quando comparada com a base da vassoura.

14) Um sistema é constituído por um barco de 100 kg, uma pessoa de 58 kg e um pacote de 2,0 kg que ela carrega consigo. O barco é puxado por uma corda de modo que a força resultante sobre o sistema seja constante, horizontal e de módulo 240 newtons. Supondo que não haja movimento relativo entre as partes do sistema, calcule o módulo da força horizontal que a pessoa exerce sobre o pacote.

15) Na figura a seguir, o cordão 1 sustenta a polia no seu eixo. O cordão 2 passa pela polia e sustenta os blocos A e B de massas desconhecidas. Inicialmente, o cordão 1 está submetido a uma força de tração de intensidade 120 N; e o cordão 3, a uma força de 40 N. Determine a aceleração adquirida pelo corpo A e a tração no cordão 1 após o cordão 3 ser cortado. 16) Os blocos da figura a seguir possuem massas

iguais, e as molas são idênticas. Despreze os atritos e as massas das molas. Ao aplicarmos uma força horizontal F para a direita e acelerarmos o conjunto com uma aceleração constante, a mola M2sofre uma deformação d. As deformações sofridas pelas

molas M1e M3valem, respectivamente:

a) d e d b) d/2 e 3.d/2 c) d/3 e d/2 d) d/2 e d/3 e) d/2 e 2d

17) Os fios são inextensíveis e sem massa, os atritos são

desprezíveis e os blocos possuem a mesma massa. Na situação 1, da figura, a aceleração do bloco apoiado vale a1. Repete-se a

experiência, prendendo um terceiro bloco, primeiro, ao bloco apoiado, e, depois, ao bloco pendurado, como mostram as situações 2 e 3 da figura. Os módulos das acelerações dos blocos, em 2 e 3, valem a2e a3, respectivamente.

Calculea‚/a e aƒ/a.

18) Na figura têm-se três caixas com massas m1= 45,0 kg, m2=

21,0 kg, e m3= 34,0 kg, apoiadas sobre uma superfície horizontal

sem atrito.

a) Qual a força horizontal F necessária para empurrar as caixas para a direita, como se fossem uma só, com uma aceleração de 1,20m/s2?

b) Ache a força exercida por m2em m3.

19) A figura a seguir mostra um corpo de massa 50kg sobre um plano inclinado sem atrito, que forma um ângulo θ(senθ=0,6)

com a horizontal. A intensidade da força F que fará o corpo subir o plano com

aceleração constante de 2 m/s2é?

20) Calcule a razão m1/m2das

massas dos blocos para que, em qualquer posição, o sistema sem atrito

representado na figura abaixo esteja sempre em equilíbrio.

21) Considere dois blocos A e B, com massas mAe mB

respectivamente, em um plano inclinado, como apresentado na figura. Desprezando forças de atrito, representando a aceleração da gravidade por g e utilizando dados da tabela acima.

a) determine a razão mA/mBpara que os blocos A e B

permaneçam em equilíbrio estático.

b) determine a razão mA/mBpara que o bloco A desça o plano

com aceleração g/4.

22) Um fio, que tem suas extremidades presas aos corpos A e B, passa por uma roldana sem atrito e de massa desprezível. O corpo A, de massa 1,0 kg, está

apoiado num plano inclinado de 37° com a horizontal, suposto sem atrito. Adote g = 10m/s2, sen 37° = 0,60 e cos 37° = 0,80. Para o corpo B descer  com aceleração de 2,0 m/s2, o seu peso deve ser, em newtons, a) 2,0 b) 6,0 c) 8,0 d) 10 e) 20

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Exercícios de Física - Prof. Panosso

Aplicação: leis de Newton

23) O mostrador de uma balança, quando um objeto é colocado sobre ela, indica 100 N, como esquematizado em A. Se tal balança estiver desnivelada, como se observa em B, seu mostrador deverá indicar, para esse mesmo objeto, o valor de a) 125 N

b) 120 N c) 100 N d) 80 N e) 75 N

24) Na montagem mostrada na figura, os corpos A e B estão em repouso e todos os atritos são desprezíveis. O corpo B tem uma massa de 8,0 kg. Qual é então o peso do corpo A em newtons?

25) Num local onde a aceleração gravitacional tem módulo 10m/s2, dispõe-se o conjunto a seguir, no qual o atrito é desprezível, a polia e o fio são ideais. Nestas condições, a intensidade da força que o bloco A exerce no bloco B é:

Dados: m (A) = 6,0 kg, m (B) = 4,0 kg, m (C) = 10 kg ,cosα= 0,8

senα= 0,6 a) 20 N b) 32 N c) 36 N d) 72 N

GABARITO:

1) e; 2) 70N, 50N; 3) a; 4) d; 5) 28N, 36N; 6) 6N;

7) d; 8) T

1

= 20N, T

2

= 80/3 N; 9) d; 10) a; 11) b;

12) 17N; 13) 12N; 14) 3N; 15) 60N; 16) b; 17) 2/3

e 4/3; 18) a) 120N, b) 40,8N; 19) 400N; 20) 5/3;

21) a) 2, b) 5 ou 1; 22) d; 23) d; 24) 112N; 25) b.

Referências

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