Tipos de Forças
Tipos de Forças É importante que você conheça as principais características dos diferentes tipos de forças que vão te ajudar muito na resolução de exercícios. apoio B também para a direita, aplicando ao apoio uma força o apoio B reagirá sobre o bloco A com uma força e força de atrito Portanto, sobre o bloco A, na direção do movimento, atuam a força externa atrito trás (- Se o solo estiver muito liso ou com óleo ou estivermos sobre uma pista de gelo, o atrito fica desprezível, não surgem forças, escorregamos e caímos. Em rodas com tração a força de atrito sobre o móvel é a favor do movimento. Em rodas sem tração, com o veículo se movendo para a esquerda, no ponto de contato da roda com o solo, devido ao atrito, a roda tenta puxar o solo para a esquerda e o solo reage sobre a roda e consequentemente sobre o carro, no ponto de contato, com força contrária (para a direita) de intensidade Fat, fazendo com que ela gire no sentido anti-horário, pois deve acompanhar o carro. Ou ainda, em rodas sem tração, por inércia a roda tende a ficar parada, mas como ela deve acompanhar o carro, ela deve girar. Em rodas sem tração a força de atrito sobre o móvel é contrária ao movimento. A força normal comprimindo-se e que é sempre perpendicular à reta que tangencia as superfícies no ponto de contato. Obedecem ao princípio da ação e reação e não se anulam, pois são aplicadas em corpos diferentes. Exemplos A força de tração ou tensão Exemplos Observações sobre polias e roldanas: Veja na figura acima que a força aplicada pelo motor no fio tem direção horizontal e sentido para a direita e no bloco tem direção vertical e sentido para cima. Numa polia ideal desprezam-se os atritos de modo que a força no fio tenha sempre a mesma intensidade. Se for pedido a intensidade da força que o fio troca com a polia (figura abaixo) você deve proceder da seguinte maneira: O fio comprime a polia nos dois pontos indicados na primeira figura com forças ela reage através do fio aplicando em você uma força de mesma intensidade T, mesma direção mas sentido contrário. Assim, cada ponto do fio fica tracionado (tensionado, esticado) por força de intensidade T. Se você inserir um dinamômetro (aparelho que mede intensidade de forças, no caso, tração) no fio ele indicará a tração do fio que é T. O mesmo ocorrerá se você tiver duas pessoas esticando o fio, onde cada ponto do mesmo está tracionado de T. Se você inserir um dinamômetro ideal (aparelho que mede intensidade de forças, no caso, tração) no fio, ele indicará a tração do fio que é T. Forças que agem sobre corpos em repouso, apoiados sobre superfícies horizontais Assim, quando o bloco é puxado nas condições da figura abaixo pela força um valor menor que seu peso. Forças que agem sobre corpos suspensos por um fio ideal e em repouso Isolando o bloco: O que você deve saber, informações e dicas Identificando e colocando as forças: Exercícios de vestibulares, com resolução comentada, sobre envolvendo diversos tipos de forças 01- (FUVEST - SP) Duas esferas rígidas A e B, iguais, estão em equilíbrio dentro de uma caixa, como na figura abaixo. Suponha nulos os atritos. Considere unicamente as forças de contato nos pontos 1, 2 e 3. Assinale a alternativa em que estão corretamente representadas as direções e sentidos das forças que agem sobre a esfera A. Resolução: Veja figura abaixo: R- A 02- (FATEC-SP) Dois corpos A e B, vinculados por um fio leve e inextensível, conforme ilustra o esquema, permanecem parados. A polia C é ideal. Qual é a intensidade da força de atrito? Resolução: Colocando todas as forças que agem em cada bloco. 03- (CESGRANRIO - RJ) Esta questão apresenta duas afirmações, podendo a segunda ser uma razão para a primeira. Marque: a) se as duas afirmações forem verdadeiras e a segunda for uma justificativa da primeira. b) se as duas afirmações forem verdadeiras e a segunda não for uma justificativa da primeira. c) se a primeira afirmação for verdadeira e a segunda for falsa. d) se a primeira afirmação for falsa e a segunda afirmação for verdadeira. e) se a primeira e a segunda afirmação forem falsas. Querendo romper uma corda, dois garotos tentam primeiro puxá-la, cada um em uma extremidade (figura 1). Não conseguindo, eles prendem a corda a um gancho fixo numa parede e os dois, juntos, puxam na outra extremidade (figura 2). Primeira afirmação Segunda afirmação Resolução: Se os garotos aplicarem forças de mesma intensidade T, na figura 1 a tração na corda será T e na figura 2, 2T. R- E 04- (UNESP - SP) Dinamômetros são instrumentos destinados a medir forças. O tipo mais usual é constituído por uma mola cuja deformação varia linearmente com a intensidade da força que a produz (lei de Hooke). Dois dinamômetros estão montados sobre uma mesa horizontal perfeitamente lisa, conforme mostra a figura a seguir. Quando um corpo de massa m é suspenso por um fio de massa desprezível, preso à extremidade do dinamômetro 1, a força que este indica é 5 N. a) Que força indicará o dinamômetro 2? b) Qual a massa do corpo suspenso? (Considere g = 10 Resolução: a) O dinamômetro 2 Indica a intensidade da força de tração no fio onde cada dinamômetro está inserido, ou seja, será a mesma indicação que a do dinamômetro 1, que é de 5N. b) Sobre a massa m temos agindo seu peso P (para baixo) e a tração T = 5N (para cima). Como m está em repouso P = m.g 05- (UFABC - SP) Quem diria que uma brincadeira de criança já valeu medalha de ouro. Esse esporte esteve presente em todas as Olimpíadas disputadas entre 1900 e 1920, quando ainda era considerado uma modalidade de atletismo. Em 1908, em Londres, o resultado foi um pódio caseiro e fardado. A polícia de Londres ficou em primeiro, seguida por policiais de Liverpool e da polícia metropolitana, respectivamente. (Revista Galileu, Ed. 204, julho(2008) Considere duas equipes A e B, formadas por três garotas cada uma, numa disputa de cabo-de-guerra sobre uma superfície plana e horizontal, como mostra a figura. A alternativa que mostra corretamente a força de tração aplicada pela corda nas mãos e a força de atrito aplicada pelo solo nos pés, respectivamente, de uma integrante da equipe B, durante a disputa, é Resolução: A força de tração está sobre a corda e no sentido de puxar a garota da equipe B para a esquerda. A força de atrito aplicada nos pés da garota é paralela ao apoio horizontal e para a direita, pois é sempre contrária ao movimento ou à sua tendência. R- E 06- (FUVEST - SP) Um homem tenta levantar uma caixa de 5kg, que está sobre uma mesa, aplicando uma força vertical de 10 N. Nessa situação, o valor da força que a mesa aplica na caixa é: (g = 10 a) 0 N b) 5 N c) 10 d) 40 N e) 50 Resolução: Forças que agem sobre a caixa: Peso Tração Força normal Como a caixa está em equilíbrio, a força resultante sobre ela é nula N = 40 N R- D 07- (FMPA - MG) Na montagem abaixo, sendo de 30kg a massa do corpo suspenso e de 70kg a massa do homem, podemos afirmar, supondo o sistema em equilíbrio: (considere g = 10 I . A tensão na corda é de cerca de 30 N. II . A compressão que o homem faz no chão é de cerca de 1 000 N. III. A reação normal do chão sobre o homem é de cerca de 400 N. a) só a frase I é certa b) só a frase II é certa c) só a frase III é certa d) todas as frases estão certas e) todas as frases estão erradas Resolução: R- C 08- (Ufrrj - RJ) Um banco e um bloco estão em repouso sobre uma mesa conforme sugere a figura: Identifique todas as forças que atuam no banco, calculando seus valores Resolução: Forças que agem sobre o banco: 09- (UEL - PR) Uma jovem apoia-se em um bastão sobre uma sombrinha, conforme a figura abaixo. A balança assinala 70 kg. Se a jovem pressiona a sombrinha, progressivamente, contra a balança, a nova leitura: a. Indicará um valor maior que 70kg. b. Indicará um valor menor que 70kg. c. Indicará os mesmos 70kg. d. Dependerá da força exercida sobre a sombrinha. e. Dependerá do ponto em que a sombrinha é apoiada na balança. Resolução: A balança está indicando o peso do sistema (conjunto) jovem + sombrinha que é de 70 kg. Se a sombrinha comprimir a balança com uma força adicional, essa força está aplicada sobre o próprio sistema (jovem + sombrinha) o que não afetará a indicação da balança que só seria alterada se essa força fosse aplicada em corpos diferentes como, por exemplo no chão, fora da balança. Assim, a balança continuará indicando os mesmos 70kg, pois se a sombrinha comprimir a balança com uma força adicional, a balança reagirá sobre ela com força de mesma intensidade (princípio da ação e reação). R- C 10- (UFRJ - RJ) Uma pessoa idosa, de 68 kg, pesa-se com sua bengala apoiada no chão, ao lado da balança, como mostra a figura. Com a pessoa em repouso a leitura da balança é 650 N. Considere g = 10 a) Supondo que a força exercida pela bengala sobre a pessoa seja vertical, calcule o seu módulo e determine o seu sentido. b) Calcule o módulo da força que a balança exerce sobre a pessoa e determine a sua direção e o seu sentido. Resolução: a) 30N e para cima b) 650N, vertical e para cima. 11- (UFPE - PE) Um bloco A homogêneo, de massa igual a 3,0 kg, é colocado sobre um bloco B, também homogêneo, de massa igual a 6,0 kg, que por sua vez é colocado sobre o bloco C, o qual apoia-se sobre uma superfície horizontal, como mostrado na figura a seguir. Sabendo-se que o sistema permanece em repouso, calcule o módulo da força que o bloco C exerce sobre o bloco B, em newtons. Resolução: Sobre o bloco C agem os pesos de A e B, ou seja, atuam comprimindo-o para baixo como sendo uma única força de 30 N + 60 N = 90 N. É claro que o bloco C reage sobre o B com uma força de mesma intensidade, mas de sentido contrário de módulo 90 N 12- (UfPE - PE) Um bloco A, de massa igual a 2,0 kg, é colocado sobre um bloco B, de massa igual 4,0 kg, como mostrado na figura. Sabendo-se que o sistema permanece em repouso sobre uma mesa, calcule a força que a mesa exerce sobre o bloco B, em newtons. Resolução: A força peso do sistema (20 N + 40 N = 60 N) está localizada em seu centro de massa que está trocando com a mesa força de 60N, caso contrário, o sistema cairia. Seria como se você colocasse o sistema de peso 60N sobre uma balança, conforme a figura abaixo. A balança marcaria o peso dos dois blocos, ou seja, 60N. 13- (UNIFESP - SP) Suponha que um comerciante inescrupuloso aumente o valor assinalado pela sua balança, empurrando sorrateiramente o prato para baixo com uma força de módulo F = 5,0 N, na direção e sentido indicados na figura. Com essa prática, ele consegue fazer com que uma mercadoria de massa 1,5 kg seja medida por essa balança como se tivesse massa de: considere g = 10 a) 3,0 kg b) 2,4 kg c) 2,1 kg d) 1,8 kg e) 1,7 kg Resolução: R- D 14- (UFPE - PE) Um bloco de 1,2 kg é empurrado sobre uma superfície horizontal, através da aplicação de uma força Calcule o módulo da força normal exercida pela superfície sobre o bloco, em newtons. Resolução: 15- (UFPB - PB) Um bloco encontra-se sobre uma mesa horizontal sob a ação de uma força Compare as situações esboçadas abaixo, em que o módulo de Resolução: Veja figura abaixo: R- E 16- (UFSCAR - SP) O joão-teimoso é um boneco que, deslocado de sua posição de equilíbrio, sempre volta a ficar em pé. Suponha que uma criança segure um joão-teimoso na posição da figura e logo em seguida o solte, sobre uma superfície horizontal. Assinale a alternativa que melhor representa o esquema das forças que, com exceção das forças de atrito, atuam sobre o joão-teimoso deitado, imediatamente após ser solto pela criança. Resolução: Como despreza-se os atritos, sobre ele não surgem forças horizontais, apenas as verticais que são o peso e a força de contato entre ele e a superfície horizontal. Essas forças tem sentidos contrários com a parte esquerda do brinquedo descendo e a direita subindo. R- D 17- (FUVEST - SP) Um dinamômetro acusa 12N ao sustentar uma corrente formada por 60 elos idênticos e independentes. Apoiando-se completamente 15 elos sobre uma superfície horizontal: (g = 10 a) qual será o valor da massa da parte suspensa da corrente? b) qual será o valor da força exercida pela superfície sobre os 15 elos? Resolução: 18- (PUC - SP) Um fio, de massa desprezível, está preso verticalmente por uma de suas extremidades a um suporte. A tração máxima que o fio suporta, sem se romper, é de 5,80 N. Penduram-se sucessivamente objetos de 50 g cada, separados um do outro de uma distância de 10 cm, até o fio se romper. (g = 10 a) Quantos objetos foram pendurados? b) Onde o fio se rompeu? Resolução: a) peso de cada objeto de massa m = 50 g = 0,050 kg com g = 10 P = 0,5 N (peso de 1 objeto) Se a tração máxima que o fio suporta, sem se romper, é de 5,80 N e o peso de cada objeto é 0,5 N Assim o fio romperá após você colocar 12 objetos b) o fio se rompe entre o suporte e o primeiro objeto, onde a força de tração é maior. 
. Pelo princípio da ação e reação
para a esquerda. constituem par ação e reação (mesma intensidade, mesma direção e sentidos contrários) e não se anulam, pois são aplicados em corpos diferentes e ambas são denominadas de 
.
e a força de
.
É graças à força de atrito que andamos. O pé, em contato com o solo empurra - o para 
) e o solo reage sobre o pé e consequentemente sobre nós () empurrando-nos para a frente.
é a força trocada entre duas superfícies sólidas que estão em contato
é uma força que é transmitida sempre por fios, cordas ou cabos ideais (inextensíveis e de massas desprezíveis) distendendo-os (tracionando-os, esticando-os).
polias ou roldanas são dispositivos que tem por função mudar a direção e o sentido da força aplicada através de um fio, mas mantendo sua intensidade. 
de mesma intensidade.
Quando você puxa uma parede por meio de um fio ideal (inextensível e de massa desprezível)
Corpo de peso 
em repouso, submetido à ação de uma força externa 
, paralela ao plano horizontal.
ele comprime o piso com uma força 
menor que seu peso . Se ele estivesse sobre uma balança ela indicaria
Um bloco suspenso e em repouso
a probabilidade de a corda se romper é a mesma nas duas experiências. Em ambos os casos a maior tensão a que eles conseguem submeter a corda é a mesma.
e despreze qualquer atrito).
P = T = 5 N. 5 = m.10 m = 0,5 kg.
)
(vertical e para baixo) de intensidade P = m.g P =5.10 P = 50 N aplicada pelo fio sobre a caixa (vertical e para cima) de intensidade T=10 N (força com que a mesa reage sobre o bloco, vertical e para cima) de intensidade N pedida.
P = N + T 50 = N + 10
).
.
e sen
= 0,6 
, de módulo 10 N conforme indicado na figura.
. é sempre o mesmo, mas sua direção varia.
Com relação ao módulo da força normal () exercida pela mesa sobre o bloco, é correto afirmar que
a) NII > NI > NIII
b) NI > NII > NIII
c) NII > NIII > NI
d) NIII > NII > NI
e) NI > NIII > NII
)
). P = m.g = 0,05x10 