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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO RIO
GRANDE DO NORTE
CAMPUS: _______________________________ CURSO: _____________________
ALUNO:______________________________________________________________
DISCIPLINA: FÍSICA I
PROFESSOR: EDSON JOSÉ
LISTA DE EXERCÍCIOS 3
1. 3.1. Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
Um dado esquilo possui coordenadas x e y (1,1 m e 3,4 m) para t1 = 0 e coordenadas (5,3 m e – 0,5 m) para t2 = 3,0 s.
Para esse intervalo de tempo, calcule a) os componentes da velocidade média; b) o módulo e direção da velocidade
média.
2. 3.2.Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
Um rinoceronte está na origem do sistema de coordenadas para t 1 = 0. Para o intervalo de tempo t1 = 0 e t2 = 12 s, sua
velocidade média possui componentes x = - 3,8 m/s e componente y = 4,9 m/s. Para t2 = 12,0 s, a) quais são as
coordenadas x e y do rinoceronte? B) qual é a distância entre a origem e o rinoceronte?
3. 3.3. Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
Um projetista de páginas da Internet cria uma animação na qual um ponta da tela do computador possui posição:


 
r  4,0cm  2,5cm / s 2 .t 2 iˆ  5,0cm / s .t. ˆj .
a) Ache o módulo e a direção da velocidade instantânea para t = 2 s.
b) Ache o módulo e a direção da aceleração instantânea para t = 2 s.
4. 1.37. Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
“Um foguete aciona dois motores simultaneamente. Um produz um impulso de 725 N diretamente para frente, enquanto
o outro fornece um impulso de 513 N a 32,4° acima da direção para frente. Determine o módulo e a direção (em relação
à direção para a frente) da força resultante que esses motores exercem sobre o foguete.”
5.
4.6. Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
“Duas forças, F1 e F2 , atuam sobre um ponto. O módulo de F1 é igual a 9,0 N, e sua direção forma um ângulo de 60°
acima do eixo Ox no segundo quadrante. O módulo de F2 é igual a 6,0 N, e sua direção forma um ângulo de 53,1°
abaixo do eixo Ox no terceiro quadrante. a) Quais são os componentes x e y da força resultante? b) Qual o módulo da
força resultante?”
6.
1.42. Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
“O vetor A possui componentes Ax = 1,30 cm, Ay = 2,25 cm; o vetor B possui componentes Bx = 4,10 cm, By = -3,75
cm.
Ache a) os componentes da soma vetorial A  B ; b) o módulo e a direção de A  B ; c) os componentes da diferença
vetorial A  B ; d) o módulo e direção de A  B .”
Lista de Exercícios
7.
Professor Edson José
1.50. Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
“Dados dois vetores A  4,0î  3,0 ˆj e B  5,0î  2,0 ˆj , a) ache o módulo de cada vetor; b) escreva uma expressão para
a diferença vetorial A  B ; c) ache o módulo e a direção diferença vetorial A  B ; d) faça um diagrama vetorial para
A , B e A  B , e mostre que os resultados concordam aproximadamente com a resposta do item c).”
8. 5.61. Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
“Duas cordas estão conectadas a um cabo de aço que segura um peso suspenso, como indicado na Figura 5.39. a)
Desenhe um diagrama do corpo livre mostrando as forças que atuam sobre o nó que liga as duas cordas ao cabo de aço.
Com base no diagrama de força, qual das duas cordas terá a maior tensão? b) Se a tensão máxima que cada corda pode
sustentar sem se romper é de 5000 N, determine o valor máximo do peso pendente que essas cordas podem suportar com
segurança. Ignore o peso das cordas e do cabo de aço.”
9. 4.13. Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
“Uma carreta de brinquedo pesando 4,50 kg está em aceleração por uma linha reta (o eixo x). O gráfico na figura 4.33
mostra está em aceleração em função do tempo. a) Ache a força resultante máxima que atua sobre esse objeto. Quando
essa força máxima ocorre? b) Em que instantes a força resultante sobre o brinquedo é constante? c)
10. 4.41. Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
“Um balde com água pesando 4,80 kg é acelerado de baixo para cima por uma corda de massa desprezível cuja tensão
de ruptura é igual a 75,0 N. a) Desenhe um diagrama de força sobre o seu diagrama, qual é a força resultante sobre o
balde? b) Aplique a segunda lei de Newton para o balde e calcule a aceleração máxima de baixo para cima que o balde
pode ter sem que a corda se rompa.”
11. 4.43. Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
“Duas caixas, uma de massa de 4,0 kg e outra de 6,0 kg, estão em repouso sobre a superfície sem atrito de um lago
congelado, ligadas por uma corda leve (Figura 4.38). Uma mulher usando um tênis de solado áspero (de modo que ela
possa exercer tração sobre o solo) puxa horizontalmente a caixa de 6,0 kg com uma força F que produz aceleração da
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IFRN – CURRAIS NOVOS
Lista de Exercícios
Professor Edson José
caixa de 2,50 m/s2. a) Qual é a aceleração da caixa de 4,0 kg? b) Desenhe um diagrama de do corpo livre para a caixa
de 4 kg. Use esse diagrama e a segunda lei de Newton para acha a tensão na corda T que conecta as duas caixas. c)
Desenhe um diagrama do corpo livre para a caixa de 6,0 kg. Qual é a direção da força resultante sobre a caixa de 6,0
kg? Qual tem o maior módulo, a força T ou a força F? Use a parte c) e a segunda lei de Newton para calcular o módulo
da força F.”
12. 4.50. Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
“Um elevador carregado possui massa total de 2200 kg. Os cabos muito desgastados podem suportar uma tensão máxima
de 28000 N. a) Faça um diagrama de força do corpo livre para o elevador. Em termos das forças que atuam no seu
diagrama, qual é a força resultante sobre o elevador? Aplique a segunda lei de Newton para o elevador e ache a aceleração
máxima de baixo para cima para o elevador, sem que os cabos se rompam. b) Qual seria a resposta para o item a), se o
elevador estivesse na Lua, onde g = 1,62 m/s2?”
13. 4.58. Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
“A posição de um helicóptero de treinamento de 2,75 x 105 N é dada por


r  0,020 m / s 3 .t 3 .î  ( 2,2m / s )t .ˆj
Ache a força resultante sobre o helicóptero para t = 5,0 s”.
14. 5.19. Sears & Zemansky - Física I, Mecânica. H. D. Young e R. A. Freedman. 12a ed., Addison Wesley
“Máquina de Atwood. Uma carga de tijlos com 15,0 kg é suspensa pela extremmidade de uma corda que passa sobre
uma pequena polia sem atrito. Um contrapeso de 28,0 kg está preso na outra extremidade da corda conforma mostra a
Figura 5.51. O sistema é libertado a partir do repouso. a) Desenhe um diagrama do corpo livre para a carga de tijolos e
outro para o contra-peso. b) Qual é o módulo da aceleração de baixo para cima da carga de tijolos? c) Qual é atensão na
corda durante o movimento da carga de tijolos.”
15. UFG GO/2012
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IFRN – CURRAIS NOVOS
Lista de Exercícios
Professor Edson José
Para proteção e conforto, os tênis modernos são equipados com amortecedores constituídos de molas. Um determinado
modelo, que possui três molas idênticas, sofre uma deformação de 4 mm ao ser calçado por uma pessoa de 84 kg.
Considerando-se que essa pessoa permaneça parada, determine a constante elástica de uma das molas será, em kN/m.
16.
Dois blocos, de massas M1 e M2, estão ligados através de um fio inextensível de massa desprezível que passa por uma
polia ideal, como mostra a figura. O bloco 2 está sobre uma superfície plana e lisa, e desloca-se com aceleração a = 1
m/s2. Determine a massa M2, em kg, sabendo que M1 = 1 kg.
17. PUC MG/2007
Na figura, o bloco A tem uma massa M A  80kg e o bloco B, uma massa
as inércias do fio e da polia e considera-se g  10m / s 2 .
M B  20kg .
São ainda desprezíveis os atritos e
Determine a aceleração do bloco B, em m/s2.
18. UFG GO/2003
No arranjo esquematizado na figura abaixo, o corpo de massa m1 é ligado por um fio inextensível a uma bandeja,
passando por uma polia. Sobre a bandeja há um corpo de massa m2.
O gráfico da velocidade do corpo de massa m1, em função do tempo, é:
Despreze as forças de atrito e as massas da bandeja, fio e polia. Considere m1 = 1,0 kg, g = 10,0 m/s2 e determine:
a)
a massa m2;
b)
a força que a bandeja exerce sobre o corpo de massa m2.
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