Exercícios De Dinâmica 01.docx

Exercícios de Física Dinâmica: Aplicação Leis de Newton – 01 Profº Jorge Dantas Jr. 1)

Na figura ao lado, os blocos A e B têm massas mA = 6,0 kg e mB = 2,0 kg e, estando apenas encostados entre si, repousam sobre um plano horizontal perfeitamente liso. A partir de um dado instante, exerce-se em A uma força horizontal F, de intensidade igual a 16 N. Desprezando a influência do ar, calcule: a) o módulo da aceleração do conjunto; b) a intensidade das forças que A e B trocam entre si na região de contato.

2)

A figura seguinte representa dois blocos, A (massa 3,0 kg) e B (massa 6,0 kg), interligados por um fio ideal e apoiados em uma mesa horizontal sem atrito: Aplica-se em A uma força paralela à mesa, de intensidade F= 27 N e que acelera o conjunto. Desprezando a influência do ar, calcule: a) o módulo da aceleração do sistema; b) a intensidade da força que traciona o fio.

3)

Os dois blocos indicados na figura encontram-se em contato, apoiados em um plano horizontal sem atrito. Com os blocos em repouso, aplica-se em A uma força constante, paralela ao plano de apoio e de intensidade F. Sabe-se que as massas de A e B valem, respectivamente, 2M e M. Não considerando a influência do ar, determine: a) o módulo da aceleração adquirida pelo sistema; b) a intensidade da força de contato trocada pelos blocos.

4)

No arranjo experimental esquematizado a seguir, os blocos A e B têm massas respectivamente iguais a 4,0 kg e 1,0 kg (desprezam-se os atritos, a influência do ar e a inércia da polia). Considerando o fio que interliga os blocos leve e inextensível e adotando nos cálculos | g | = 10 m/s2, determine: a) o módulo da aceleração dos blocos; b) a intensidade da força de tração estabelecida no fio.

5)

O dispositivo esquematizado na figura é uma Máquina de Atwood. No caso, não há atritos, o fio é inextensível e desprezam-se sua massa e a da polia. Supondo que os blocos A e B tenham massas respectivamente iguais a 3,0 kg e 2,0 kg e que| g | = 10 m/s2, determine: a) o módulo da aceleração dos blocos; b) a intensidade da força de tração estabelecida no fio; c) a intensidade da força de tração estabelecida na haste de sustentação da polia.

6)

Um homem de massa 60 kg acha-se de pé sobre uma balança graduada em newtons. Ele e a balança situam-se dentro da cabine de um elevador que tem, em relação à Terra, uma aceleração vertical de módulo 1,0 m/s2. Adotando | g | = 10 m/s2, calcule: a) a indicação da balança no caso de o elevador estar acelerado para cima; b) a indicação da balança no caso de o elevador estar acelerado para baixo.

7)

No plano inclinado representado ao lado, o bloco encontra-se impedido de se movimentar devido ao calço no qual está apoiado. Os atritos são desprezíveis, a massa do bloco vale 5,0 kg e g = 10 m/s2. a) Copie a figura esquematizando todas as forças que agem no bloco. b) Calcule as intensidades das forças com as quais o bloco comprime o calço e o plano de apoio.

8)

Em determinado parque de diversões, o elevador que despenca verticalmente em queda livre é a grande atração. Rafael, um garoto de massa igual a 70 kg, encara o desafio e, sem se intimidar com os comentários de seus colegas, embarca no brinquedo, que começa a subir a partir do repouso. Durante a ascensão vertical do elevador, são verificadas três etapas: I. movimento uniformemente acelerado com aceleração de módulo 1,0 m/s2; II. movimento uniforme; III. movimento uniformemente retardado com aceleração de módulo 1,0 m/s2. Depois de alguns segundos estacionado no ponto mais alto da torre, de onde Rafael acena triunfante para o grupo de amigos, o elevador é destravado, passando a cair com aceleração praticamente igual à da gravidade (10 m/s2). Pede-se calcular o peso aparente de Rafael: a) nas etapas I, II e III; b) durante a queda livre.

9)

Um garoto de massa igual a 40,0 kg parte do repouso do ponto A do escorregador esquematizado ao lado e desce sem sofrer a ação de atritos ou da resistência do ar. Sabendo-se que no local a aceleração da gravidade tem intensidade 10,0 m/s2, responda: a) Qual o módulo da aceleração adquirida pelo garoto? O valor calculado depende de sua massa? b) Qual o intervalo de tempo gasto pelo garoto no percurso de A até B? c) Com que velocidade ele atinge o ponto B?

10) Na situação esquematizada na figura, desprezam-se os atritos e a influência do ar. As massas de A e B valem, respectivamente, 3,0 kg e 2,0 kg. Sabendo-se que as forças F1 e F2 são paralelas ao plano horizontal de apoio e que |F1| = 40 N e |F2| = 10 N, pode-se afirmar que a intensidade da força que B aplica em A vale: a) 10 N; b) 12 N; c) 18 N; d) 22 N; e) 26 N. 11) (FEI-SP) O bloco da figura, de massa m = 4,0 kg, desloca-se sob a ação de uma força horizontal constante de intensidade F. A mola ideal, ligada ao bloco, tem comprimento natural (isto é, sem deformação) Lo = 14,0 cm e constante elástica K = 160 N/m.

Desprezando-se as forças de atrito e sabendo-se que as velocidades escalares do bloco em A e B são, respectivamente, iguais a 4,0 m/s e 6,0 m/s, qual é, em centímetros, o comprimento da mola durante o movimento? 12) Na montagem experimental abaixo, os blocos A, B e C têm massas mA = 5,0 kg, mB = 3,0 kg e mC = 2,0 kg. Desprezam-se os atritos e a resistência do ar. Os fios e as polias são ideais e adota-se | g | = 10 m/s2. No fio que liga A com B, está intercalada uma mola leve, de constante elástica 3,5 · 103 N/m. Com o sistema em movimento, calcule, em centímetros, a deformação da mola. Gabarito 01) a) 2,0 m/s2; b) 4,0 N 02) a) 3,0 m/s2; b) 18,0 N

03) a) 𝑎 =

𝐹 3𝑀

; b) 𝐹𝐴𝐵 = 𝐹𝐵𝐴 =

04) a) 2,0 m/s2; b) 8,0 N 05) a) 2,0 m/s2; b) 24 N; c) 48 N 06) a) 660 N; b) 540 N 07) b) 30 N e 40 N

𝐹 3

08) a) 770 N, 700 N e 630 N; b) Peso aparente nulo 09) a) 5,0 m/s2 e a aceleração independe da massa; b) 1,0 s; c) 5,0 m/s 10) d 11) 16,5 cm 12) 1,0 cm