Lista 6 - Força e Movimento

Física 1
Lista 6 – Força e Movimento
Exercícios
1. Se um corpo de prova padrão com 1,0 kg desliza sobre
um plano horizontal xy sem atrito, possuir uma aceleração
de 2,00 m/s2 inclinada de 20º em relação ao sentido
positivo do eixo x, então qual será: (a) a componente x e
(b) a componente y da força resultante que age sobre ele,
e (c) qual é a força resultante na notação de vetor unitário?
2. Na figura abaixo, três blocos estão ligados e são
puxados para a direita sobre uma mesa horizontal sem
atrito por uma força com um módulo de T3 =65,0 N. Se m1
= 12,0 kg, m2 = 24,0 kg e m3 = 31 kg, calcule (a) a
aceleração do sistema e as trações (b) T1 e (c) T2 nos fios
de ligação entre os blocos.
3. Um bloco de massa m1 = 3,70 kg sobre um plano
inclinado de 30,0 º está ligado por um fio que passa por
uma roldana sem massa e sem atrito a um segundo bloco
de massa m2 = 2,30 kg suspenso verticalmente. Quais são
(a) o módulo da aceleração de cada bloco e (b) a direção e
sentido da aceleração do bloco suspenso? (c) Qual é a
tração no fio?
4. Uma cômoda com uma massa de 45 kg, incluindo aí
gavetas e roupas, está apoiada sobre o piso. (a) Se o
coeficiente de atrito estático entre a cômoda e o piso for de
0,45, qual será a intensidade da força horizontal mínima
que uma pessoa deve aplicar para fazer com que a
cômoda comece a se mover?
(b) Se as gavetas e roupas, que juntas possuem uma
massa de 17 kg, forem removidas antes de a cômoda ser
empurrada, qual será a nova intensidade mínima?
5. O bloco B da figura pesa 711 N. O coeficiente de atrito
estático entre o bloco e a mesa é de 0,25; suponha que o
cabo entre B e o nó seja horizontal. Encontre o peso
máximo do bloco A, para o qual o sistema ficará em
repouso.
6. Um bloco de massa m1 = 3,7 kg está sobre um plano
inclinado de ângulo θ = 28o e é ligado por uma corda, que
passa por uma polia sem atrito, ao bloco de massa
m2 = 4,3 kg que está pendurado verticalmente, de acordo
com a figura abaixo. Considerando
que o coeficiente de atrito cinético
entre o bloco 1 e o plano é 0,3
determine:
(a) a aceleração do conjunto se o
bloco 2 desce verticalmente; (b) a
tração na corda.
7. Como mostrado na figura
ao lado, uma bola de 1,34 kg
está ligada, por dois fios de
massa desprezível, a uma
haste vertical que está
girando. Os fios estão ligados
à haste e estão esticados. A
tração no fio de cima é de 35
N. (a) Desenhe o diagrama de
corpo livre para a bola.
(b) Qual é a tração no fio de baixo?
(c) Qual é a força resultante sobre a bola e (d) qual a
velocidade da bola?
8. Há duas forças atuando sobre a caixa de 2,0 kg na vista
de cima da figura abaixo, mas apenas uma é mostrada. A
figura mostra também a aceleração da caixa. Ache a
segunda força (a) na notação de vetor unitário e como (b)
um módulo e (c) uma direção.
9. Calcule o peso de um patrulheiro espacial de 75 kg (a)
na Terra, (b) em Marte, onde g = 3,8 m/s2, (c) no espaço
interplanetário, onde g = 0. (d) Qual é a massa do
patrulheiro em cada um destes locais?
10. Um trabalhador arrasta um caixote pelo piso de uma
fábrica puxando uma corda presa ao caixote (figura
abaixo). O trabalhador exerce uma força de 450 N sobre a
corda, que está inclinada de 38 º em relação à horizontal,
e o piso exerce uma força horizontal de 125 N que se opõe
ao movimento. Calcule o módulo da aceleração do caixote
se (a) a sua massa for de 310 kg e (b) o seu peso for de
310 N.
15. Uma pessoa empurra na horizontal um engradado de
55 kg com uma força de 220 N para movê-lo sobre um
piso horizontal. O coeficiente de atrito cinético é de 0,35.
(a) Qual é a intensidade da força de atrito? (b) Qual é a
intensidade da aceleração do engradado?
16. Os blocos A e B da figura
ao lado pesam 44 N e 22 N,
respectivamente.
(a) Determine o peso mínimo
do bloco C para impedir que
o bloco A deslize se  s
11. Na figura abaixo, uma caixa de lápis de 1,0 kg sobre
um plano inclinado de 30º sem atrito está ligada a uma
caixa de canetas de 3,0 kg sobre uma superfície horizontal
sem atrito. A roldana não possui atrito nem massa. (a) Se

o módulo de F for 2,3 N, qual é a tração no fio de

ligação? (b) Qual é o maior valor que o módulo de F
pode ter sem que o fio de ligação fique frouxo?
entre o bloco da mesa A e a
mesa for 0,20. (b) O bloco C é removido subitamente de
cima do bloco A. Qual será a aceleração do bloco A se
μ entre A e a mesa for de 0,15?
k
17. Suponha que o coeficiente de atrito estático entre o
pavimento e os pneus de um carro de corrida de Fórmula 1
seja 0,6 durante um Grande Prêmio de automobilismo.
Qual velocidade deixará o carro na iminência de derrapar
ao fazer uma curva horizontal de 30,5 m de raio?
Respostas
1) (a) 1,88 N (b) 0,68 N (c) (1,88 i + 0,68 j)N
2) (a) 0,97 m/s2 (b) 11,6 N (c) 34,9 N
12. Um homem senta-se em um
elevador usado em obras, sustentado
por uma corda leve que passa por uma
polia. O homem puxa a extremidade
livre da corda para se levantar. Sendo a
massa do homem e do elevador juntos,
de 95 kg, com que força ele deve puxar
a corda para se levantar (a) com
velocidade constante, e (b) com uma
aceleração de 1,3 m/s2? Ignore o atrito
e a massa da polia.
13. Na figura, um caixote de 100 kg é empurrado com
velocidade constante para cima de uma rampa de 30,0º

sem atrito por uma força horizontal F . Quais são os

módulos de (a) F e (b) da força que a rampa exerce
sobre o caixote?
3) (a) 0,735 m/s2;
(b) na direção vertical para baixo; (c) 20,8 N
4) (a) 198,5 N, (b)123,5 N 5) 102 N
6) (a) 1,94 m/s2; (b) 33,84 N
7) (b) 8,8 N, (c) 39 N, (d) 6,5 m/s
8) (a) -32 i – 20,8 j (N) (b) 38,2 N (c) 213° 9) (a) 735 N (b)
285 N (c) 0 (d) 75 kg
10) (a) 0,74 m/s2 (b) 7,3 m/s2
11) (a) 3,1 N; (b) 14,7 N
12) (a) 466 N; (b) 527 N. 13) (a) 566 N (b) 1,13·103 N
14) 0,61
15) (a) 190N, (b) 0,56 m/s2
16) (a)66 N,(b)2,3 m/s2
17) 13,4 m/s
Exercícios extras: 41, 42, 44, 55, 81 (Cap. 6 - Halliday 8ª
Ed.)
14. Um jogador de beisebol, com massa m = 79 kg, ao
deslizar para dentro da segunda base, é retardado por
uma força de atrito cuja intensidade é 470 N. Qual é o
coeficiente de atrito cinético  k entre o jogador e o solo?
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