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Exercícios de Física I: Vetores e Leis de Newton, Exercícios de Física

Este documento contém uma lista de exercícios sobre vetores e leis de newton para o curso de física i. Os exercícios abrangem temas como cálculo de vetores, produto escalar e vetorial, leis de equilíbrio de newton, e aplicações práticas. Além disso, inclui exercícios relacionados à aceleração, forças, e molas.

Tipologia: Exercícios

2022

Compartilhado em 27/02/2022

henrique-schultz
henrique-schultz 🇧🇷

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LISTA DE EXERCÍCIOS I (FÍSICA I)
Vetores
1) Calcule o vetor v, sabendo que as posições iniciais e finais são respectivamente: P0 =
(1, 2, 3) , Pf = (3.2, 2.6, -3) . Calcule o módulo do vetor. Desenhe o vetor no plano
cartesiano 3D. Calcule a componente vetorial do eixo x, y e z do vetor.
2) Calcule a soma e a diferença entre os vetores u = (5, 6, -4) e v = (-2, 1, 3.2), desenhe
cada um dos vetores, e as respectivas soma e diferença. Calcule o módulo, direção e o
vetor unitário de cada um dos vetores e as respectivas soma e diferença. Calcule a
componente vetorial do eixo x, y e z dos vetores u e v.
3) Calcule o produto vetorial e o produto escalar dos vetores a= (1.2, 6.5, -10) e b = (-15, 0,
4.9). Desenhe cada um dos vetores e o vetor resultado do produto vetorial.
Leis de Newton
1) Os sistemas mostrados na figura ao lado estão em
equilíbrio. Se as balanças de mola estão calibradas em
Newtons, qual é o valor da leitura da balança?
(Negligenciar as massas das polias e cordas, assuma
que o sistema não tem sem atrito. Use g = 9,8 m/s2.
( Resp. a) 49.0 N; b) 98.0 N; c) 24.5 N) (Haliday , cap 5
Exe. 27 ).
2) No sistema da figura (máquina de Atwood), mostre
que a aceleração da massa M e da tensão T da corda
(desprezando as massas da corda e da polia) são dadas
por: Moyses – cap 5)
a=Mm
M+mg
T=Mm
M+m2g
3) Ache a magnitude da aceleração entre os dois
blocos que possuem ambos 1 kg. (Resp: a=1/10 g)
pf3
pf4

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LISTA DE EXERCÍCIOS I (FÍSICA I)

Vetores

  1. Calcule o vetor v, sabendo que as posições iniciais e finais são respectivamente: P 0 = (1, 2, 3) , Pf = (3.2, 2.6, -3). Calcule o módulo do vetor. Desenhe o vetor no plano cartesiano 3D. Calcule a componente vetorial do eixo x, y e z do vetor.
  2. Calcule a soma e a diferença entre os vetores u = (5, 6, -4) e v = (-2, 1, 3.2), desenhe cada um dos vetores, e as respectivas soma e diferença. Calcule o módulo, direção e o vetor unitário de cada um dos vetores e as respectivas soma e diferença. Calcule a componente vetorial do eixo x, y e z dos vetores u e v.
  3. Calcule o produto vetorial e o produto escalar dos vetores a = (1.2, 6.5, -10) e b = (-15, 0, 4.9). Desenhe cada um dos vetores e o vetor resultado do produto vetorial. Leis de Newton
  4. Os sistemas mostrados na figura ao lado estão em equilíbrio. Se as balanças de mola estão calibradas em Newtons, qual é o valor da leitura da balança? (Negligenciar as massas das polias e cordas, assuma que o sistema não tem sem atrito. Use g = 9,8 m/s^2. ( Resp. a) 49.0 N; b) 98.0 N; c) 24.5 N) (Haliday , cap 5 Exe. 27 ).
  5. No sistema da figura (máquina de Atwood), mostre que a aceleração da massa M e da tensão T da corda (desprezando as massas da corda e da polia) são dadas por: Moyses – cap 5) a = Mm M + m g T = Mm M + m 2 g
  6. Ache a magnitude da aceleração entre os dois blocos que possuem ambos 1 kg. (Resp: a=1/10 g)
  1. Um bloco de massa M é puxado ao longo de uma superfície horizontal por uma corda de massa m, sobre a qual se exerce uma força horizontal F , conforme figura. Determine a aceleração do bloco, da corda e a força T exercida pela corda sobre o bloco. (Resp: a = F/(M+m) e T = MF/(M+m) ).
  2. O sistema da figura está em equilíbrio. A distância d é de 1 m e o comprimento relaxado de cada uma das duas molas iguais é de 0,5m. A massa m de 1 Kg faz descer o ponto P de uma distância h = 15 cm. Calcule a distância K das molas. Calcule a constante K das molas. Use g= 9,8 m/s^2. (Moyses – cap 5) (Resp: k = 775 N/m).
  3. Determine os ângulos Ө 1 e Ө 2 sabendo que o sistema está em equilíbrio, desprezando as massas das polias e das cordas. Use g= 9,8 m/s^2 .(Moyses – cap 4) (Resp: Ө 1 = 37° e Ө 2 = 53°).
  4. No sistema mostrado na figura ao lado, uma força horizontal Fx atua sobre a massa de 8,00 kg. A superfície horizontal é sem atrito. (a) Qual valor de Fx faz os 2,00 kg de massa acelerar para cima? Use g = 9,8 m/s^2 .( Resp. a) Fx = 19.6 N (b) Fx = 78.4 N) (Haliday , cap 5 Exe. 37 ).
  5. Uma massa M é mantida no lugar por uma força aplicada F e um sistema de polias, como mostrado na Figura ao lado. As polias são sem massa e sem atrito. Encontre (a) a tensão em cada parte da corda, T1, T2, T3, T4 e T5 e (b) a magnitude da F. (Dica: Faça um diagrama de corpo livre para cada polia.) (Resp. (a) Mg/2, Mg/2, Mg/2, 3Mg/2, Mg (b) Mg/2 ) (Haliday , cap 5 Exe. 59 ).
  1. Na figura ao lado, um elevador sobe com aceleração g/10. Nesta situação qual a massa medida pela balança de mola? Use g = 9.9 m/s^2 e 1 kgf = 9,8 N. (Resp: 4,34 kgf).
  2. Um pintor está sobre uma plataforma suspensa sobre uma polia. Puxando a carola em 3, ele faz a plataforma subir com aceleração g/4. A massa do pintor é de 80 kg e da plataforma 40 kg. Calcule as tensões exercidas nas cordas 1, 2 e 3 e a força exercida sobre a plataforma. Use g = 9,8 m/s^2. (Moyses – cap 5) (Resp: F 1 = 1470N, F 2 = 735N, F 3 = 735N e Fp= 245N)