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Lista de Exercícios Física 1 - Força e Movimento 1 - Na figura abaixo, três blocos conectados são puxados para direita sobre uma mesa horizontal sem atrito por uma força de módulo T 3 = 65 N. Se m 1 = 12 Kg, m 2 = 24 Kg e m 3 =31 Kg, calcule (a) o módulo da aceleração do sistema, (b) a tensão T 1 e (c) a tensão T 2. 2 – A figura mostra dois blocos ligados por uma corda (massa desprezível) que passa por uma polia sem atrito (massa desprezível). O conjunto é conhecido como máquina de Atwood. Um bloco tem massa m 1 = 1,3 kg; o outro tem massa m 2 = 2,8 kg. Quais são (a) o módulo da aceleração dos blocos e (b) a tensão na corda? a = 3,65 m/s^2 T = 17,7 N 3 – Na figura abaixo, a massa do bloco é de 8,5 kg e o ângulo Θ é de 30^0. Determine (a) a tensão na corda e (b) a força normal que age sobre o bloco. (c) Determine o módulo da aceleração do bloco se a corda for cortada. R: 5 m/s^2 , N= 73,6 N, T = 42,5 N 4 – A figura mostra quatro pingüins que estão sendo puxados sobre o gelo muito escorregadio (sem atrito). As massa de três pingüins e a tensão em duas das cordas são m 1 = 12 kg, m 3 = 15 kg, m 4 = 20 kg, T 2 = 111 N e T 4 = 222 N. Determine a massa do pingüim m 2 , que não é dada. R: m2 = 23 Kg 5 - A figura mostra um bloco S de massa M = 3,3 kg. O bloco está livre para se mover ao longo de uma superfície horizontal sem atrito e está ligado, por uma corda que passa por uma polia sem atrito, a um segundo bloco H, de massa m= 2,1 kg. As massas da corda e da polia podem ser Curso: Engenharia Civil, Produção, Mecânica e Elétrica Disciplina: Física I
desprezadas em comparação com a massa dos blocos. Enquanto o bloco P desce, o bloco deslizante D acelera para direita. Determine (a) a aceleração dos blocos e (b) a tensão na corda. R: a) 3, m/s^2 , b) 12,33 N . 6 - Um bloco de massa m = 10 Kg movimenta-se numa mesa horizontal sob ação de uma força horizontal F de intensidade 30 N. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a mesa é μk = 0,20. Sendo g = 10 m/s^2 , determine a aceleração do bloco. R: a = 1 m/s^2 7 - O corpo M = 1 Kg e m = 2 Kg estão ligados por uma corda de peso desprezível que passa sem atrito pela polia. Entre M e o apoio existe atrito de coeficiente cinético μk = 0,50. Adote g = 10 m/s^2. Determine (a) a aceleração dos corpos (b) a tração do fio. Resposta: a) 5 m/s^2 b) 10 N 8 - Um bloco é lançado sobre um plano horizontal com velocidade de 30 m/s e percorre 90 m até parar. Considere g = 10 m/s^2 e calcule o coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e o plano. 9 - Um bloco de massa m = 5,0 Kg desloca-se na horizontal sob ação da força F, de intensidade F = 50 N, como mostra a figura. O coeficiente de atrito entre o bloco e o solo é μ = 0,40. Considerando g = 10 m/s^2 , determine a aceleração do bloco. (Dados: sen ϴ = 0,60 e cos ϴ = 0,80). Resposta: 6, m/s^2 10 – Um corpo de massa 5 Kg desce um plano inclinado que faz um ângulo α com a horizontal. O coeficiente de atrito entre as superfícies é 0,4. Considerando g = 10 m/s^2 e sendo sen α = 0,8 e cos α = 0,6, calcular (a) a força normal e (b) a aceleração do corpo.
16 - (Petrobras – Técnico de Operador Jr – 2017) O elevador mostrado na figura abaixo é utilizado para ajudar operários a transportar sacos de cimento (m = 50 kg) do alto de uma plataforma para o chão. O sistema é abandonado, a partir da posição de repouso, e a cabine (m = 5 kg) desce em trajetória vertical. Considerando g = 10 m/s^2 e a massa do contrapeso igual a 25 kg, determine: a) a aceleração do conjunto, b) a tração na corda. 17 - (Petrobras – Engenheiro de Petróleo Jr – 2010) Um helicóptero descreve um movimento vertical em relação ao solo, transportando uma carga por meio de um cabo de aço. A carga possui massa de 50 kg, Em um determinado instante o helicóptero, apresenta uma aceleração vertical para cima de 1 m/s^2 .. Considerando g = 10 m/s^2 : (a) determine a tração na corda. (b) caso a aceleração do helicóptero aumente para 3 m/s^2 , qual seria o novo valor da tração na corda? 18 - O sistema abaixo é abandonado em repouso. O fio e a polia são ideais, g = 10 m/s^2 e as massas de A e B são, respectivamente, iguais a 10,0 kg e 15,0 kg. Considere g = 10 m/s^2. Determine: a) a aceleração dos blocos, b) a traça no fio, c) a intensidade da força exercida pelo fio na polia.
19 - Dois blocos estão conectados por um fio que passa pela polia. A massa do bloco A é igual a 10 Kg e o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a rampa é igual a 0,20. O ângulo ϴ = 30^0. O bloco A desliza para baixo com velocidade constante. Qual a massa do bloco B? 20 - Um bloco de 3,5 Kg é empurrado ao longo de um piso horizontal por uma força F de intensidade 15 N que faz um ângulo de 40^0 com a horizontal. O coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o piso é 0,25. Calcule: a) a força de atrito que o piso exerce sobre o bloco, b) a aceleração do bloco. 21 - Dois corpos de massas m A = 6 kg e m B = 4 kg estão sobre uma superfície horizontal perfeitamente lisa. Uma força horizontal de intensidade constante igual a 25 N é aplicada de forma a empurrar os dois corpos. Calcule: a) a aceleração adquirida pelo conjunto e, b) a intensidade da força de contato entre os corpos. 22 - Na figura considere desprezível o atrito entre os planos. A massa de A é de 4 Kg, de B, 0,6 Kg e de C, 0,4 Kg. Adote g = 10 m/s^2 e sem 30^0 = 0,5. Determine: a) a aceleração dos blocos, b) a Tração nos fios. 23 - Uma caixa de brinquedos e o seu conteúdo tem um peso total de 180 N. O coeficiente de atrito estático entre a caixa de brinquedos e o piso é de 0,42. A criança tenta arrastar a caixa puxando-a por uma corda. (a) Se ϴ = 42^0 , qual é o módulo da força F que a criança deve fazer sobre a corda para que a caixa esteja na iminência de se mover?
29 - Sabendo que a força F é igual a 20N determine: (a) a aceleração do conjunto, (b) a força que o bloco A exerce sobre o bloco B e (c) a força que o bloco B exerce sobre o bloco C. Considere g = 10 m/s^2. Despreze a força de atrito. 30 – Imagine agora que existe fios que ligam os blocos. Determine (a) a aceleração dos blocos (b) a tração dos fios T 1 (tração entre o bloco A e B) e T 2 (tração entre o bloco B e C). A força F é igual a 20 N. Despreze a força de atrito.
