Forças de atrito, exercícios de cálculos

Engenharia,FísicaMecânica.ForçadeAtrito
Prof.Simões
1. Umapessoaempurraumacaixademadeirasobreumasuperfíciehorizontal.Ocoeficientedeatrito
estáticoé0,5eocinéticoé0,2.Amassadocaixoteéde50kg.Calcule(1)aforçanecessáriaparainiciar
omovimento,(2)aforçaquedeveseraplicadaparaqueavelocidadesejamantidaconstantee(3)a
forçaaseraplicadaparaqueeleganheumaaceleraçãode0,5m/s2?Resposta:(1)246N;(2)98,2N;(3)
123N.
2. Umalocomotivadepesoiguala80.000Necujocoeficientedeatritocinéticoé0,15deslocauma
composiçãocujocoeficientedeatritoé0,005.Sabendo-sequealocomotivaarrasta10vagões,cadaum
dosquaispesa12.000N,determine(1)aintensidadedaforçamotoraquealocomotivadeverexercer
paraoconjuntocaminharcomvelocidadeconstantenumtrechoplanoe(2)numaclivede10°.
Resposta:(1)12.600N;(2)47.100N.
3. Umpontomaterialdemassam=20kgdeslizasematritoporumasuperfíciehorizontalcomvelocidade
de72km/h.Aseguireleatingeumasuperfícieáspera,tambémhorizontal,ondeoatritocinéticoéde
0,4.Determineoespaçopercorridoporessecorponasuperfícieáspera,atéparar.Resposta:51metros.
4. DoiscorposAeBdemassasiguaisa10kgestãoligadosporumfiodemassa
desprezívelquepassaporumapoliasematrito.EntreocorpoAeoapoioo
coeficientecinéticoéde0,6.Determineaaceleraçãodoconjunto.Resposta:1,96m/s2.
5. OscorposA,BeCdafigurapossuemrespectivamentemassasiguaisa20kg,10kge
15kg.Opesodofioeatritodaspoliasédesprezível,eocoeficientedeatritoentreB
eoapoioéde0,2.Calculeaaceleraçãodoconjunto.Resposta:0,653m/s2.
6. Umcorpode20Ndepeso,inicialmenteemrepousosobreumplanohorizontal,é
puxadoporumaforçaF,tambémhorizontal,de5N.Determineavelocidadeaofimde10sapartirdo
iníciodeseumovimento,sabendoqueocoeficientedeatritocinéticoé0,2.Resposta:4,91m/s.
7. Sabendoqueoplanoaoladoteminclinaçãode30°,queamassaaser
transportadatem30kgequeocoeficientedeatritocinéticoéde0,4,quala
forçaaseraplicadadepoisqueocorpojáestáemmovimentoparamantê-lo
subindopelarampa?Resposta:249N.
8. Ummotoristapercebeumobstáculoa100mdedistânciaeaplicaosfreiosnacapacidademáximade
frenagem,parandoexatamentenoobstáculo.Oautomóveltemmassaiguala1000kg,eocoeficientede
atritodospneuscomoasfaltosecoé0,7.ParteA:calcule(1)adesaceleraçãodoveículo,(2)quanto
tempoeledemorouparaparare(3)suavelocidadeinicialemkm/h.ParteB:suponhaqueapista
estivessemolhada,comcoeficientedeatritoiguala0,2.Assumindoamesmavelocidadeinicial,comque
velocidadeocarroestariaaoatingiroobstáculo?Respostas:ParteA:(1)6,87m/s2;(2)5,4s;(3)133
km/h.ParteB:113km/h(acidentenacerta!)
9. Umacaixaprecisaserarrastadarampaacima.Ocoeficientedeatritocinéticoé
de0,3,eamassadacaixaé10kg.Arampateminclinaçãode37°.Qualesforço
deveserfeitonacorda?Seocorpofossecolocadosobrerolamentoscom
coeficientedeatritodesprezívelqualseriaoesforço?Resposta:82,5Nsem
rolamentose59Ncomrolamentos.
10. DoiscorposAeB,demassamaembrespectivamenteestãodispostos
conformeilustrado.Oplanotem30°deinclinaçãoeocoeficientede
atritocinéticoéde0,1.Sabe-sequeamassadocorpoAéquatrovezes
maiorqueamassadeB.Oconjuntoestaráemrepousoouem
movimento?Sehouvermovimento,eleteráquesentido?Eleserá
uniformeouacelerado?Seforacelerado,qualovalordaaceleração?
Resposta:Oconjuntoestaráemmovimentoaceleradoparabaixo,com
aceleraçãode1,28m/s2.