
APLICAÇÕES
DA LEIS DE NEWTON
A
teoria para esses exercícios encontra-se em fisicaevestibular.com.br
- Mecânica
- nos
setores: Primeira
Lei de Newton, Segunda Lei de Newton, Terceira Lei de Newton, Tipos
de Forças, Peso e Massa, Polias e Roldanas, Aplicações das Leis de
Newton para corpos apoiados ou suspensos e Forças no Movimento
Circular.
Exercícios
de vestibulares com resoluções comentadas sobre
Aplicações
das leis de Newton
01-(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 m/s2 e
sen37o
=
0,6
a)
3,0
kg.
b)
2,4
kg.
c)
2,1
kg.
d)
1,8
kg.
e)
1,7
kg.
02-(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.
03-(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.
04-(UFRJ-RJ)


Uma
pessoa
idosa, de 68kg, 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 650N. Considere
g
= 10 m/s2.
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.
05-(FUVEST-SP)

Uma
força
de 1newton (1N) tem
a ordem
de grandeza do peso de:
a)
um
homem adulto
b)
uma
criança recém-nascida
c)
um
litro de
leite
d)
uma
xicrinha cheia
de café
e)
uma
moeda
06-(FGV-SP)

Durante
a cerimônia
de formatura, o
professor
de física, teve
seu pensamento
absorvido pela pilha

de
duas camadas de
estojos
de diplomas, todos
iguais,
escorada de ambos os lados, por um copo contendo água.
O
professor
lembrava
que sen
30o
=
cos 60o
=
1/2 e que sen 60 o=
cos 30o
=
√3/2.
Admitindo
que cada
estojo tivesse o mesmo peso de módulo P,
determinou mentalmente
a intensidade
da força de contato
exercida por um
estojo da fila superior sobre um da fila inferior, força
que, escrita
em termos de P,
é
a)
(√3/6)P
b)
(√3/3)P
c)
(√3)P
d)
P/4
e)
P/2
07-(UEG-GO)

Entre
os poucos
animais que desenvolveram o
“pára-quedismo” está o sapo
voador de Bornéu –
Rhacophorus
dulitensis, apresentado
na figura
a seguir.
Na
ilustração,
e
são,
respectivamente,
a força
de resistência do ar e a força peso.
Considerando
que esse animal
tenha se atirado do alto de uma árvore em direção ao solo,
o seu pára-quedas
será utilizado e,
durante
sua queda,
a)
as
suas membranas
interdigitais nas
patas favorecem
o aumento da força de resistência do ar, haja
vista que elas aumentam
a área de contato com o ar.
b)
a
resultante
das forças que
atuam sobre ele tenderá
a se tornar nula, levando-o, necessariamente,
ao repouso
no ar.
c)
a
sua velocidade
tenderá a um valor limite, chamada
de velocidade
terminal, independentemente da resistência do ar.
d)
a
sua aceleração
será nula
em todo o percurso,
independentemente da resistência do ar.
08-(UFABC)

Um
mecânico
afirma ao
seu
assistente que
é possível
erguer e manter um carro no alto e
em equilíbrio
estático,
usando-se um contrapeso
mais leve do que o carro.
A
figura
mostra, fora
de escala,
o esquema sugerido
pelo mecânico para obter o seu intento.
Considerando
as polias
e os cabos como ideais e,
ainda, os cabos
convenientemente presos ao
carro
para
que não
haja movimento de rotação, determine a massa mínima do contrapeso
e
o valor
da força que o cabo central exerce
sobre
o carro, com massa de 700 kg, quando
esse se
encontra suspenso e em equilíbrio estático.
09-(UNIMONTES-MG)

Um
macaco
de 10kg sobe por
uma corda
de massa desprezível,
que passa
sobre o galho de uma árvore (veja a figura).
A
corda
pode deslizar, sem atrito, sobre
a superfície
do galho.
A
outra
extremidade da corda está presa a uma caixa cuja
massa
é 15 kg. O
menor
valor do módulo da
aceleração
que o macaco deve ter ao subir pela corda,
para erguer
a caixa, é
igual a: Dado: g
= 9,8 m/s2.
a)
9,8
m/s2
b)
2,4
m/s2
c)
7,3
m/s2
d)
4,9
m/s2
e)
zero
10-(ITA-SP)


Uma
pilha
de seis blocos iguais, de
mesma
massa m, repousa sobre
o piso
de um elevador, como
mostra a figura.
O
elevador
está subindo em movimento uniformemente retardado com
aceleração
de módulo
a.
O
módulo
da força que o bloco 3 exerce sobre o bloco 2 é
dado por:
a)
3m(g
+ a)
b)
3m(g
– a)
c)
2m(g
+ a)
d)
2m(g
– a)
e)
m(2g
– a)
11-(PUC-MG)

Muitos
carros e transportes modernos estão
equipados
com um sistema de frenagem intitulado
ABS,
que evita que o pneu deslize quando os freios forem acionados.
O
sistema
funciona através
de um
sensor que verifica, dezenas de vezes por segundo,
se a roda
“travou”,
ou seja, parou
de girar.
Se
isso
ocorrer,
ele momentaneamente
libera aquela roda da ação do freio, para
só
voltar a aplicá-lo quando
a roda
retomar seu movimento normal de rotação.
Esse
sistema
garante
frenagens
mais seguras, e
em espaço
menor, porque:
a) quando
a roda
“trava”, há
uma perda
de energia mecânica do sistema que deve ser evitada.
b) quando
a roda
“trava”, há
um superaquecimento
do sistema de freios que deve ser evitado.
c) a
inércia
do carro é maior com
a roda
“travada” do que com a roda girando.
d) a
dirigibilidade do carro é maior com a roda “travada” do que com
a
roda girando.
e) o
coeficiente
de atrito estático é maior que o coeficiente de atrito cinético.
12-(PUC-RJ)

Uma
locomotiva
puxa uma série de vagões, a
partir do repouso.

Qual
é a análise
correta da situação?
a) A
locomotiva
pode
mover
o trem somente se
for mais
pesada do que os vagões.
b) A
força
que a locomotiva exerce
nos vagões
é tão intensa quanto a
que os vagões
exercem na
locomotiva;
no entanto,
a força de atrito na locomotiva é grande e
é para
frente,
enquanto que a que ocorre
nos vagões é pequena e para trás.
c) O
trem
se move porque a locomotiva dá um rápido puxão nos vagões,
e, momentaneamente, esta
força é maior do que a que os vagões exercem na locomotiva.
d) O
trem
se move para frente porque
a locomotiva puxa
os vagões para frente com
uma força
maior do que a força com a qual os vagões puxam a locomotiva para
trás.
e) Porque
a ação
é sempre igual à reação,
a locomotiva não
consegue puxar os vagões.
13-
(UFSCAR-SP)

O
sistema
esquematizado compõe-se
de um elevador
de massa M e
um homem
de massa m.
O
elevador
está suspenso por
uma corda que passa
por uma polia fixa e
vem
às mãos do operador; a corda e
a roldana
são supostas ideais.

O
operador
puxa a corda e
sobe
com aceleração constante a, juntamente
com o elevador.
São
supostos
conhecidos M, m, a e g. Determine
a intensidade
da força
que
traciona a corda.
14-(UNESP-SP)

Uma
barra
AC homogênea
de
massa m e comprimento L, colocada
numa mesa
lisa e horizontal, desliza sem girar sob ação de uma força
,
também
horizontal,
aplicada na sua extremidade esquerda.

Mostre
que a força
com que a fração
BC de
comprimento
(2L/3), atua sobre
a fração
AB é
igual a (-
2
/3).
15-(PUC-RJ)

Alberto
(A) desafiou
seu colega Cabral
(C) para
uma competição
de cabo de guerra,
de uma maneira
especial, mostrada
na figura.
Alberto
segurou
no pedaço
de corda que
passava
ao redor da polia enquanto
que Cabral
segurou no
pedaço
atado ao centro da polia.
Apesar
de mais
forte, Cabral não conseguiu puxar Alberto, que
lentamente
foi arrastando
o seu adversário até ganhar o jogo.

Sabendo
que a força
com que Alberto puxa a corda é de 200 N e
que a polia
não tem massa nem atritos:
a)
especifique a tensão na corda
que Alberto
está segurando;
b)
desenhe as forças que
agem
sobre a polia, fazendo
um diagrama
de corpo livre;
c)
calcule a força exercida pelo Cabral sobre a corda que ele puxava;
d)
considerando que Cabral foi puxado por 2,0 m para frente, indique
quanto
Alberto andou para trás.
16-(UEL-PR)

Considere
o sistema
constituído por três blocos de massas m1,
m2 e
m3,
apoiados
um
sobre o outro, em
repouso
sobre uma superfície horizontal, como
mostra a figura.

Observe
que uma
força
é
aplicada ao bloco de massa m2,
conforme
a representação.
Entretanto,
esta força
é incapaz de vencer as forças de fij entre
os blocos mi e
mj,
onde i e j variam de 1 a 3.
Desprezando
a resistência
do ar, assinale
a alternativa
que representa todas as forças que atuam no bloco de massa m2,
onde os Ni
representam
as normais que atuam nos blocos e
Pi,
correspondem aos pesos dos respectivos blocos com i variando de 1 a
3.

17-(UNESP-SP)

Um
rebocador
puxa duas barcaças pela águas de um lago tranqüilo.
A
primeira
delas tem massa de 30 toneladas e
a segunda,
20 toneladas.
Por
uma questão
de economia, o cabo de aço I que conecta o rebocador à primeira
barcaça suporta, no
máximo,
6.105
N,
e o cabo II, 8.104
N.

Desprezando
o
efeito de forças
resistivas, calcule
a aceleração
máxima do conjunto, a fim de evitar o rompimento de um dos cabos.
18-(FUVEST-SP)


19-(UERJ-RJ)

A
figura
abaixo representa
o plano
inclinado ABFE, inserido
em um paralelepípedo
retângulo ABCDEFGH de base horizontal, com 6 m de altura CF, 8 m de
comprimento BC e 15 m de largura AB, em repouso, apoiado
no solo.

Considere
o deslocamento
em movimento retilíneo de um corpo P1 de
M até N e de um corpo P2 de
A até F.
Admita
as seguintes
informações:
-
P1 e
P2 são
corpos idênticos;
-
F1 e
F2 são,
respectivamente,
as componentes dos pesos de P1 e
P2 ao
longo das respectivas trajetórias;
-
M e N são, respectivamente, os pontos médios das arestas AB e EF.
Considerando
esses
dados, a razão F1/F2 equivale
a:

20-(UFG-GO)


No
sistema
representado na figura,
as duas
molas são iguais, têm 1 m de comprimento e
estão relaxadas.
Quando
o fio
é cortado,
a esfera de massa
5,1 kg desce 1 m até parar momentaneamente.
Dados:
√2=1,41
e g=10m/s2.
Calcule
o valor
da constante elástica k das molas.
21-(EFB)


A
mola
helicoidal (figura 1), de constante elástica k=12N/m,
foi partida
em 3 partes iguais.
Em
seguida, essas
3 partes foram associadas em paralelo (figura 2) e em série (figura
3).
As
massas
das figuras 2 e 3 são
iguais
e valem 100g.
Adote
g
= 10m/s2 e
determine:
a)
a
constante
elástica de
cada
parte.
b)
o
período
de oscilação
do conjunto
quando as três molas estão associadas em paralelo.
c)
o
período
de oscilação
do conjunto
quando as três molas estão associadas em série.
22-(UFRS-RS)


A
figura
representa
seis
pêndulos simples, que
estão oscilando
num mesmo local.
O
pêndulo
P executa uma oscilação completa em 2 s.
Qual
dos outros pêndulos executa uma oscilação completa em 1 s?
a)
I.
b)
II.
c)
III.
d)
IV.
e)
V.
23-(ITA-SP)


Um
pêndulo
simples oscila
com um período
de 2s.
Se
cravarmos
um pino a uma distância 3L/4 do ponto de suspensão
e na
vertical que passa por aquele ponto,
como mostrado
na figura, qual será o novo período do pêndulo?
24-(ITA-SP
)


25-(ITA-SP)


Um
relógio
tem um pêndulo de 35 cm de comprimento.
Para
regular
seu funcionamento, ele possui
uma porca de ajuste
que encurta
o comprimento do pendulo de 1 mm a cada rotação completa à direita
e
alonga
este comprimento de 1 mm a cada rotação completa à esquerda.
Se
o relógio
atrasa um minuto por dia,
indique o número
aproximado de rotações da porca e
sua direção
necessários para que ele funcione corretamente.
a)
1
rotação à esquerda
b)
1/2
rotação à esquerda
c)
1/2
rotação à direita
d)
1
rotação à direita
e)
1
e 1/2 rotações à direita.
26-(UFJF-MG)

Um
caminhão
é carregado com duas caixas de madeira, de
massas
iguais a 500kg, conforme
mostra a figura.
O
caminhão
é então posto em movimento numa
estrada
reta e plana, acelerando até
adquirir uma velocidade
de 108km/h e depois
é freado
até parar, conforme
mostra o gráfico.
(g = 10 m/s2).


O
coeficiente de atrito estático entre as caixas e a carroceria do
caminhão é μ=0,1. Qual das figuras abaixo melhor representa a
disposição das caixas sobre a carroceria no final do movimento?

27-(ENEM-MEC)

Os
freios
ABS são
uma importante
medida de segurança no trânsito, os
quais funcionam
para impedir
o travamento das rodas do carro quando
o sistema
de freios é acionado,
liberando
as rodas quando estão no limiar
do deslizamento.
Quando
as rodas
travam, a
força
de frenagem é governada pelo atrito cinético.
As
representações
esquemáticas da força de atrito fat entre
os pneus e a pista, em
função
da pressão p aplicada no pedal de freio,
para carros
sem ABS e
com
ABS, respectivamente,
são

28-(UPE-PE)

Sejam
os blocos
P e Q de massas m e M, respectivamente,
ilustrados na figura.
O
coeficiente
de atrito
estático

entre
os blocos
é μ, entretanto não existe atrito entre o bloco Q e a superfície
A.
Considere
g
a aceleração
da gravidade.
A
expressão
que representa o menor valor do
módulo
da força horizontal
para
que o bloco P não caia, é

29-(UFF-RJ)

Um
pano
de prato retangular, com
60cm
de comprimento e constituição homogênea,
está em repouso
sobre uma mesa, parte
sobre
sua superfície, horizontal e fina, e parte pendente, como mostra a
figura.
Sabendo-se
que o coeficiente
de atrito estático entre a superfície da mesa e o pano é
igual a 0,5 e
que o pano
está na iminência de deslizar,
pode-se afirmar
que o comprimento L da parte sobre a mesa é:
a)
40cm
b)
20cm
c)
15cm
d)
60cm
e)
30cm
30-(ITA-SP)

Para
um avião
executar uma curva nivelada (sem
subir ou descer) e equilibrada,
o piloto deve
incliná-lo com respeito à horizontal (à
maneira de um ciclista em uma curva), de um
ângulo α.

Se α
= 60°, a velocidade da aeronave é 100 m/s e
a
aceleração
local da gravidade é
9,5
m/s2,
qual
é aproximadamente
o raio de curvatura?

31-(FUVEST-SP)

Uma
estação
espacial, construída
em forma
cilíndrica, foi
projetada para contornar
a ausência de gravidade no espaço.

A
figura
mostra,
de maneira simplificada,
a secção reta dessa estação, que
possui dois
andares.
Para
simular
a gravidade, a
estação
deve girar em torno do
seu eixo
com certa velocidade angular.
Se
o raio
externo da estação é R,
a)
deduza a velocidade angular W com
que a estação
deve girar para que um astronauta,
em repouso
no primeiro andar e
a uma
distância R do eixo da estação, fique
sujeito a uma
aceleração igual a g.
b)
Suponha
que o astronauta
vá para o segundo andar, a
uma distância
h do piso do andar anterior. Calcule
o peso
do astronauta nessa posição e
compare com o seu
peso quando estava no primeiro andar.
O peso
aumenta, diminui ou permanece inalterado ?
32-(UFOP-MG)

Uma
estação
espacial é projetada como
sendo um cilindro
de raio r,
que gira
em seu eixo
com velocidade
angular constante W, de
modo a produzir
uma sensação de gravidade de 1g = 9,8 m/s2 nos
pés de uma pessoa que está no
interior
da estação.
Admitindo-se
que os seus
habitantes têm uma altura média de h = 2 m, qual
deve ser o raio
mínimo r da estação, de
modo que a variação
da gravidade sentida entre os pés e a cabeça seja inferior a 1% de
g?
33-(UFPE-PE)

Um
bloco A de
massa igual a 1kg é
mantido em repouso,
em contato
com o teto de
um apartamento,
sob
o efeito de uma força
de
intensidade F = 20 N como
ilustrado na
figura.
Sabendo-se
que
é
a força de reação normal à

superfície
do teto,
é
o peso
do bloco,
e
é a força de atrito, qual
o diagrama
das forças que atuam sobre o bloco A?

34-(UFG-GO)

Nas
academias
de ginástica, usa-se
um aparelho
chamado pressão com pernas (leg
press), que tem a função
de fortalecer a musculatura das pernas.
Este
aparelho
possui uma parte móvel que
desliza
sobre um plano inclinado, fazendo
um ângulo
de 60º com a horizontal.
Uma
pessoa,
usando o aparelho,
empurra a parte
móvel de massa igual 100 kg e
a faz mover
ao longo
do plano, com velocidade constante como
é mostrado na figura.
Considere
o coeficiente
de atrito dinâmico entre o plano inclinado
e a parte
móvel 0,10
e a aceleração
gravitacional
10m/s². (Usar
sen60º = 0,86 e cos60º = 0,50).
a)
Faça
o diagrama
das forças que estão atuando sobre a parte móvel do aparelho
identificando-as.
b) Determine
a intensidade
da força que pessoa está aplicando sobre a parte móvel do
aparelho.
35-(FISICAEVESTIBULAR)

A
figura
abaixo mostra
um carrinho
de brinquedo se
deslocando
com aceleração constante de 6,0 m/s2 numa
superfície plana e horizontal.

A
esfera
E possui massa de 1 kg e
não
existe atrito entre ela e o plano inclinado no
qual ela está apoiada.
Considere
sen30o
=
0,5, cos30o
=
0,87 e g=10m/s2.
Considere
a esfera
E em repouso em
relação
ao
carrinho
e determine a intensidade da força horizontal que a parede
vertical do carrinho exerce sobre a esfera.
36-(UFV/MG)


Um
objeto
de massa m repousa
sobre um bloco
de massa M, que
é empurrado
contra uma parede por
uma força
horizontal
,
conforme
mostra a figura.
O
coeficiente
de atrito estático entre
o bloco
e a parede é μ e
o módulo
da aceleração da gravidade é
g.
Estando
o sistema
em equilíbrio, é
CORRETO
afirmar
que o módulo
da força
é

37-(UNCISAL-AL)

A aferição
da massa de uma pessoa pode
ser realizada
por meio de uma balança
digital de banheiro. Para
tanto, é necessário
que seja posicionado os dois pés sobre a plataforma da balança
e aguardar que entre
em equilíbrio, sendo,
posteriormente,
exibido o valor aferido em um visor de LCD.
No
manual,
consta a recomendação: “
Não utilizar a balança em superfícies inclinadas”.
Que erros
de medida podem ocorrer se esta recomendação não for atendida?
A) O
valor
aferido será menor que
o valor real, pois a componente
do peso na direção paralela à superfície da balança será menor,
reduzindo a força de reação da balança.
B) O
valor
aferido será menor que
o valor real, pois a componente
da força de reação da balança na direção paralela à sua
superfície será reduzida.
C) O
valor
aferido será maior que
o valor real, pois a componente
do peso na direção paralela à
superfície
da balança será maior, aumentando a força de reação da balança.
D) O
valor
aferido será menor que
o valor real, pois a componente
do peso na direção perpendicular à superfície da balança será
menor, reduzindo a força de reação da balança.
E) O
valor
aferido será maior que
o valor real, pois a componente
da força de reação da balança na direção perpendicular à sua
superfície será maior.
38-(UECE-CE)

Dois
cubos de mesma densidade e tamanhos diferentes repousam
sobre
uma mesa
horizontal e
mantêm
contato entre si por uma de suas faces.
A aresta de um
dos cubos mede o dobro da aresta do outro.
Em
um dado
instante, uma força constante horizontal
,
é
aplicada
sobre o cubo menor que,
por sua vez, empurra
o maior, conforme a figura.
Despreze
todos os atritos. A razão
entre o módulo de
e
o módulo da força de contato
entre os cubos é
A)
8.
B)
2.
C)
1/8.
D)
9/8
39-(PUC-RJ)

Um pequeno
bloco 1 de massa m1 =
1,0 kg está
sobre
o bloco 2, comprido,
de massa m2 =
0,50 kg, como
mostrado na figura.
Ambos
blocos estão inicialmente
em repouso, estando
o bloco
1 a uma distância de 1,0 m da extremidade direita do bloco 2.
Uma força
horizontal
,
constante
de módulo
13 N, é
aplicada
ao bloco 1, que começa
a se mover.
Há
atrito entre
as superfícies dos
blocos 1 e 2, com coeficiente de atrito cinético μ1 =
0,50.
Observa-se
que o bloco
2 também se movimenta. O
coeficiente
de atrito cinético entre o bloco 2 e o piso é μ2 =
0,20.

Considere g
= 10 m/s2
Resolva
os seguintes itens:
a) Faça
os diagramas
de forças sobre os blocos 1 e 2.
b) Ache
a aceleração
do bloco 1, a1.
c) Ache
a aceleração
do bloco 2, a2.
d) Calcule
o tempo
que o bloco 1 leva para chegar à extremidade direita do bloco 2.
Resolução
comentada dos exercícios de vestibulares sobre
Aplicações
das Leis de Newton
01-

Se
você decompor a força inclinada
e adicional em suas parcelas horizontal ( )
e vertical ( ),
a parcela horizontal não
afetará o peso da mercadoria, pois não provoca compressão na
balança --- quem provoca um aumento na indicação da
balança é a parcela vertical de
intensidade --- sen37o=Fv/F
--- 0,6=Fv/5
--- Fv=3N
--- assim, uma massa de 1,5kg que pesa 15N, passará a pesar
18N e terá massa de 1,8kg --- R- D.
02- A
força peso do sistema (20N+40N=60N) 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.
03- 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.
04- a) Sobre
a pessoa agem as forças --- peso ---
P=m.g --- P=68.10 --- P=680N, vertical e para baixo
---

força
que a balança exerce sobre a pessoa ---
N1=650N,
vertical e para cima --- força que a bengala exerce
sobre a pessoa --- N2=680
– 650 --- N2=30N,
vertical e para cima. Observe que P=N1 +
N2.
b)
650N, vertical e para cima.
05- Considerando
g=10m/s2 ---
P=m.g --- 1=m.10 --- m=0,1kg=100g
--- R- D.
06- Veja
nas figuras que um estojo de diploma da fila superior, de peso ,
está trocando forças de contato e de
mesma intensidade N, com dois estojos de diplomas da fila
inferior --- como o sistema está em repouso
(equilíbrio estático) a força resultante sobre o canudo
superior deve ser nula, ou

seja, + = ---
observe que a reta suporte das três
forças, com vértices nos centros das circunferências é
eqüilátero com cada ângulo interno valendo 60o (figura
2) --- portanto o ângulo que cada N forma com a
vertical é de 30o
--- cada projeção na vertical vale Ncos30o =N√3/2
--- na ultima figura, como o sistema está em
equilíbrio --- 2Ncos30o=P
--- 2N√3/2 = P --- N=P/√3x√3/√3
---
N=P√3/3
--- R- B.
07- As
membranas interdigitais das patas funcionam como pára-quedas
aumentando a força de resistência do ar fazendo com que sua
velocidade tenda a um valor limite, a partir da qual cairá com
velocidade constante --- R- A.
08- Dado:
Adote g = 10 m/s2
Peso
do carro --- Pc=m.g
--- Pc=700.10
--- Pc=7000N
Chamando
de P o peso do contrapeso, de m sua massa, e colocando todas as
forças, observamos que sobre o carro agem as forças ---
7P (para cima) o peso do carro Pc=7000N
(para baixo) --- como ele está em equilíbrio
--- 7P=Pc

---
7P=7000 --- P=1000N e m=100kg --- o
cabo central exerce uma força de 2P (veja figura) ---
F=2.1000 --- F=2000N.
09- Peso
do macaco --- Pm=mm.g=10.9,8=98N
--- seja T a intensidade da força que o macaco faz na corda
para baixo, que (pelo princípio da ação e reação é a mesma
com que a corda reage nele para cima) --- sobre o
macaco você tem

duas
forças agindo, seu peso Pm=98N
para baixo e a tração T para cima ---
aplicando a lei fundamental da dinâmica sobre o macaco que sobe
com aceleração a --- FR=m.a
--- T – Pm=mm.a
--- T – 98 = 10.a (I) --- a aceleração
mínima a com que o macaco deve subir pela corda (e
consequentemente qualquer ponto da corda descer com essa mesma
aceleração
a)
para erguer a caixa deve ocorrer no instante em que a intensidade
da força resultante sobre a caixa deve ser nula, ou seja, em que
Pcaixa=T
--- mc.g=T
--- T=15.9,8=147N (II) impondo essa condição em (I) você
obterá a aceleração mínima necessária para levantar a caixa
(tirá-la do chão) --- (II) em (I) ---
147 – 98 = 10.amin
---
amin=4,9m/s2.
Observação:
Esta questão é originária do livro: Halliday, Resnick e Walker
- 4a. edição – capítulo 5 --- nela ainda estão
incluídos os itens:
b)Se,
após levantar a caixa, o macaco parar de subir e ficar agarrado à
corda, qual será a sua aceleração?
c)
Qual será a tensão na corda?
b)
e c) Com o macaco parado você terá o esquema abaixo
(máquina de Atwood) --- o sistema tende a girar no
sentido

horário,
pois o peso do caixote é maior que o peso do macaco ---
equação do macaco --- T – 98 = 10.a (I) ---
equação do caixote --- 147 – T = 15.a (II)
--- resolvendo (I) com (II) --- a=1,96m/s2 e
T=117,6N.
10-
Separando
os blocos conforme é pedido no enunciado e colocando a força
pedida e o peso que interessa --- como
O
bloco de massa 2m sobe freando com aceleração a, a força
resultante sobre ele é para baixo, ou seja, FR =
N – P, pois P > N --- FR =m.a
--- P – N = 2m.a --- 2mg – N = 2m.a
--- N=2m(g – a) --- R- D.
11- 
Os
freios antitravamento (ABS, anti-lock braking system) ajudam
a parar melhor --- eles previnem o travamento
das rodas e proporcionam uma distância de frenagem mais curta em
superfícies escorregadias, evitando o descontrole do veículo
--- ele mantém as rodas sempre na iminência de deslizar,
aproveitando melhor o atrito estático máximo, que é maior que o
atrito cinético (de deslizamento) --- R- E.
12- A
força de atrito também pode servir como força motora no
deslocamento de um veículo, no caso da locomotiva ---
se você quiser acelerar a locomotiva para a direita, o motor da
mesma deve fazer o eixo e consequentemente a roda girar no sentido
horário --- a roda empurra o trilho para trás
(esquerda) com uma força que é a força de atrito Fatl e
o trilho reage sobre a roda e consequentemente sobre a locomotiva
com uma força de mesma intensidade Fatl,
movendo-a para frente (direita) --- assim,
quando existe tração nas rodas, a força de atrito é a favor do
movimento --- em rodas

sem
tração, a força de atrito (trocadas entre os trilhos e
cada vagão Fatv)
é contrária ao movimento --- se a força de atrito
entre a locomotiva e os trilhos (a favor do movimento) for
maior que a soma das forças de atrito entre cada vagão e os
trilhos (contrárias ao movimento), a locomotiva consegue puxar os
vagões --- R- B.
13-

Vamos
colocar todas as forças que agem sobre o homem e sobre o elevador
Pe –
peso do elevador --- Pe=Mg
PH –
peso do homem --- PH=mg
--- N – força trocada entre o homem e o piso do elevador
--- T – força de tração na corda que puxa o homem e o
elevador para cima --- homem --- FR=ma
--- T + N – PH=ma
--- T + N – mg = ma (I) ---
elevador --- FR=Ma
--- T – Pe –
N = Ma --- T – Mg – N = Ma ( II)
---
somando
(I) com (II) --- 2T – Mg – mg = Ma + ma ---
2T = (M + m)g + (M + m)a --- T=(M + m).(a + g)/2.
14-
Sendo
a barra AC homogênea, a proporção de comprimento é válida
também para massa --- separando as frações com as
respectivas massas (veja figura) --- considerando o
sistema todo --- FR=(m/3
+ 2m/3).a --- F=(3m/3).a --- F=m.a
(I) --- sobre a massa m/3 --- FR=(m/3).a
--- F – N=(m/3).a --- 3F – 3N=m.a
--- veja em (I) que F=m.a --- 3F – 3N=F
--- 3N=2F --- N=2F/3 ou N=-2F/3 ( possuem
sentidos opostos). 
15- a)
A tensão (ou tração, que é o termo mais adequado) na corda
corresponde à intensidade da força aplicada por Alberto na corda
que ele está puxando --- T = 200 N.
b) :
força de tração no centro da polia, aplicada por Cabral
--- :
forças aplicadas pela corda, puxada por Alberto, que passa pela
polia e de intensidades T=200N --- como a polia está
em equilíbrio, F=2T=2.200=400N --- F=400N.
c)
Como a polia não tem massa (ou seja, sua massa é desprezível)
e, além disso, ela está sendo arrastada quase que estaticamente
(ou seja, com velocidade constante --- a = 0)
--- princípio fundamental --- FR=ma
--- F – 2 T = m a --- F – 2 T = 0
--- F = 2 T = 2.(200) --- F = 400 N.
d)
A figura a seguir mostra que quando a ponta da corda desloca D (do
ponto P até o ponto P’ ), o centro da

polia
desloca D/2 (de C para C’) --- se corda que Alberto
puxa enrola D, essa distância é distribuída nos dois braços da
polia, fazendo com o seu centro desloque D/2 ---
portanto, se Carlos avança 2 m, Alberto recua 4 m.
16- O
bloco m2 está
sujeito a 6 forças --- seu próprio peso e a força
de ação F são duas delas --- as outras quatro são
devidas aos contatos com os outros dois corpos, sendo duas delas
para cada corpo --- a ação na direção da gravidade
em função do peso destes corpos e ações na direção do
movimento, mas no sentido oposto, por resistência a ação
de R-
B
17- Colocando
as forças nas barcaças e calculando a aceleração da barcaça
A --- FR=mA.aA
--- TII=
mA.aA ---
8.104=20.103.aA
--- aA
=
4m/s2 (qualquer
força que provoque aceleração acima desse valor arrebenta o
cabo II --- o cabo I puxa as duas barcaças de massa
mAB=mA+mB=50.103kg
--- F=mAB.aB
--- TI=
mAB.aB
--- 6.105=50.103=
aB
--- aB=12m/s2 (qualquer
aceleração acima desse valor arrebenta o cabo I) ---
como a aceleração das duas barcaças deve ser a mesma, para que
os dois cabos não arrebentem você tem que pegar o menor valor de
a, ou seja, a=4m/s2.
18- Colocando
as forças e, como as massas são iguais, a tração ( )
em cada fio é a mesma --- observe na figura acima que
o bloco B sobe, pois nele temos 2T para cima --- bloco
A --- desce --- P-T=ma --- mg-T=ma
(I) --- bloco B --- sobe
--- 2T-P=ma --- 2T-mg=ma (II) ---
bloco C --- desce --- P-T=ma
--- mg-T=ma (III) --- somando I, II e III
--- mg=3ma --- a=g/3 --- R- C.

20- Quando
o fio é cortado, a esfera desce 1m e pára momentaneamente e,
nesse instante temos o esquema abaixo --- T –
intensidade da força de tração em cada uma das molas ---
intensidade do peso da esfera --- P=mg=5,1.10
--- P=51N --- aplicando Pitágoras num dos triângulos
retângulos --- y2=12+
12
--- y=√2=1,41m --- observe que y é o
comprimento da mola na posição normal (1m) e que Δx é sua
deformação e que y=1 + Δx --- 1,41=1 + Δx
--- Δx=0,41m --- observe também que
senθ=1/y=1/√2 --- senθ=√2/2=1,41/2 ---
senθ=0,7 --- Ty=Tsenθ=0,7T --- como a
esfera está em equilíbrio, P=2Ty --- 51=2.0,7T
--- T≈36N --- T=Fe=K.Δx ---
36=K.0,41 --- K=87,8N/m.
21- 
a)
A mola inteira (mola equivalente) tem constante elástica k’=10N/m
e as três partes iguais estão associadas em série cuja
constante elástica K’ vale (veja fisicaevestibular.com.br –
mecânica – lei de Hooke - associação de molas) ---
1/k’= 1/k + 1/k +1/k, onde k é a constante elástica de cada
parte --- 1/k’=3/k --- 1/12 = 3/k
--- k =36N/m
b)

Quando
associadas em paralelo a constante elástica equivalente do
sistema vale (veja fisicaevestibular.com.br – mecânica –
lei de Hooke - associação de molas) --- ke=36
+ 36 +36 --- ke=108N/m
--- o período T de oscilação do conjunto é fornecido por
T = 2π√(m/ke)
--- T=2√(0,1/108) --- T ≈ 6..10-2 Hz.
c)

Quando
associadas em série a cosnstante elástica do sistema já é
fornecida e vale Ke=12N/m
--- T=2π√(m/ke) --- T=2π√(0,1/12)
--- T≈ 18.10-2 Hz.
22- Expressão
que fornece o período de oscilação de um pêndulo simples de
comprimento ℓ --- T = 2π√(ℓ/g) ---
sendo o período T diretamente proporcional a √ℓ
(ℓ=comprimento do fio), para T cair pela metade (de 2s para 1s),
ℓ deverá ser 4 vezes menor (100/4=25) --- R-
E.
23- Com
comprimento L o período do pêndulo é T = 2s ---
como o prego está a 3L/4 do ponto de suspensão, ele passará a
oscilar em torno do prego, funcionando como um novo pêndulo de
comprimento L/4 --- com esse comprimento o novo
período do pêndulo valerá --- T’=2π√[(L/4)/g]
--- T’=2π√(L/g)/2 --- T’=T/2 ---
T’=2/2 --- T’=1s --- observe na figura
abaixo que o período (tempo que demora para ir e voltar) entre A
e B é T/2=2/2=1s e que o período entre B e C é T’/2=1/2=0,5s
--- assim, L demora 0,5s para ir de A até B; L/4 demora
0,25s para ir de B a C;

L/4
demora 0,25s para ir de C a B e L demora 0,5s para ir de B a A
--- portanto o período pedido é 1 + 0,5 = 1,5s.
24- Observe,
pelo enunciado, que eles demoram o mesmo intervalo de tempo (t)
para se encontrarem --- para o pêndulo menor o tempo
de encontro será t=6T1,
onde T1 é
o período do pêndulo menor e fornecido por T1=2π√(L1/g)
--- t=6.2π√(L1/g)
(I) --- para o pêndulo maior o tempo de
encontro será t=4T2,
onde T2 é
o período do pêndulo menor e fornecido por T2=2π√(L2/g)
--- t=4.2π√(L2/g)
(II) --- igualando (I) com (II) ---
6T1 =
4T2
--- 6.2π√(L1/g)
= 4.2π√(L2/g)
--- √(L2/L1) = 6/4 --- (√L2/L1)2 =
36 / 16 --- L2 /
L1 =
9 / 4 --- R- A.
25- O
período T do pêndulo é dado por T=2π√(L/g) ---
como o relógio está atrasando seu período é maior do que
deveria ser e assim, seu comprimento deve ser reduzido com o
ajuste da porca sendo para a direita --- se, para um dia
(1.440min) o relógio atrasa 1 min, então o pêndulo deve
registrar um tempo de 1.439min ---
∆t=Natraso.Tatraso=Ncorreto.Tcorreto
--- 1439Tatraso=1.440Tcorreto ---
1439. 2π√(Latraso/g)
=1.440. 2π√(Lcorreto/g)
--- Lcorreto/Latraso=(1.439/1.440)2
--- Lcorreto/35
= 0,9986 --- Lcorreto=34,95cm
---
∆L=35
– 34,95=0,05cm=0,5mm --- como cada rotação provoca
variação de 1 mm, para que o relógio funcione corretamente deve
ser dada meia rotação à direita --- R- C.
26- A
intensidade da força de atrito estático entre as caixa e a
carroceria vale Fate=
μN --- Fate=
μP --- Fate=
μmg --- Fate=0,1.500.10
--- Fate=500N
(acima desse valor as caixas se movem) --- no
movimento acelerado --- V=Vo +
a.t --- 30=0 + a.20 --- a=1,5m/s2
--- FR=m.a
--- FR=500.1,5
--- FR=750N
( como FR>Fate,
as caixas se movem para trás e ficam juntas na parte traseira do
caminhão) --- no movimento uniforme, elas estão em
equilíbrio dinâmico e FR=0
--- assim, elas não se movem e ficam juntas na parte
traseira --- no movimento retardado ---
V=Vo +
a.t --- 0=30 – a.40 --- a=3/4m/s2
--- FR=m.a
--- FR=500.3/4
FR=375N
(menor que 500N, portanto elas não se movem e ficam na parte
traseira do caminhão) --- R- A.
27- I.
Comportamento das forças de atrito que agem em um carro sem
o mecanismo ABS:
Considere
um bloco de massa m sujeito a uma força externa de
intensidade variável

Quando
o corpo estiver em repouso e não houver força externa, Fat=0
--- com o corpo permanecendo em repouso, aumentando a
intensidade de ,
a intensidade da força de atrito estático ( )
também aumenta (figuras acima), até que o corpo fique na
iminência de movimento (figura abaixo).

Quando
o corpo está na iminência de movimento a intensidade da força
de atrito estático é máxima --- uma força de
intensidade maior que faz
com que o corpo entre em movimento e, a partir daí a força de
atrito é denominada dinâmica ou cinética.

Depois
que o bloco entra em movimento a força de atrito é denominada
força de atrito dinâmica, e é sempre a mesma, independente
da velocidade. A intensidade da força de atrito dinâmica é
ligeiramente menor que a intensidade da força de atrito estática
máxima.
O
gráfico abaixo representa todo o processo explicado acima.

II.
Comportamento das forças de atrito que agem em um carro com
o mecanismo ABS:
Os
freios antitravamento (ABS, anti-lock braking system) ajudam
a parar melhor --- eles previnem o travamento das
rodas
e proporcionam uma distância de frenagem mais curta em
superfícies escorregadias, evitando o descontrole do veículo
--- ele mantém as rodas sempre na iminência de deslizar,
aproveitando melhor o atrito estático máximo, que é maior que o
atrito cinético (de deslizamento) --- quando a força
aplicada pelos freios através da pressão aplicada no pedal chega
aumentada até as rodas, estando elas na iminência de movimento
(força de atrito de destaque), o sistema ABS libera
instantaneamente a roda impedindo seu travamento e mantendo assim
a força de atrito máxima (força de atrito de destaque) que é
superior à força de atrito cinética ou dinâmica que surgiria,
caso

ele
deslizasse --- o processo é repetido instantânea e
sucessivamente conforme o gráfico acima --- R-
A.
28- Na
figura estão colocadas as forças que atuam sobre cada bloco
--- o bloco P está em equilíbrio na

vertical
(não cai) --- Fat=P
--- μN=mg --- N=mg/μ (I) --- para
que o bloco P não caia, ele deve se mover na horizontal com a
mesma aceleração que a do bloco Q --- bloco P
--- F – N=ma (II) --- bloco Q ---
N=Ma (III) --- (II) com (III) --- F=(M +
m).a (IV) --- (I) em (III) --- Mg/μ=Ma
--- a=mg/μM (V) --- (V) em (IV) ---
F=(M + m).mg/μM --- F=mg/μM.(M + m) --- R-
B.
29- Vamos
chamar de L’, comprimento total do pano e de (L’ – L) o
comprimento da parte pendente --- como o pano é de
constituição homogênea, sua densidade é a mesma ---
d=mt/Vt
--- d (densidade) – mt (massa
total) – Vt (volume

total)
--- mt=d.Vt
--- mt=d.(A.L’),
sendo A (área se seção transversal, espessura do pano) e L’
(comprimento

total
do pano) --- massa apoiada – ma=d.A.L
e massa pendente – mp=d.A.(L’
– L) --- -
peso da parte pendente --- P=mpg
(mp,
massa da parte pendente) --- a força de atrito entre
o pano de comprimento L e a mesa, está segurando o peso da parte
pendente de comprimento (L’ – L), ou seja, Fat=P
--- ma.g=
mp.g
--- m.d.A.L.g=d.A.(L’ – L).g ---
0,5.L=(60 – L) --- 1,5L=60 --- L=40cm
--- R- A.
30-
Observe
na figura abaixo que --- α é o ângulo de inclinação
das asas em relação ao plano horizontal --- é
a força de sustentação aplicada pelo ar e que é perpendicular
às asas --- é
o peso do avião --- é
a força resultante

Centrípeta
--- no triângulo --- tgα=cateto oposto/cateto
adjacente --- tgα=Fc/P
--- tgα=(m.V2/R)/mg
--- V=√(R.g.tgα) --- substituindo
os valores --- 100=√(R.9,5.√3) ---
10.000=R.9,5.1,7 --- R=10.000/16,15 ---
R=619,2m --- R- A.
31- a)
O “peso” do astronauta é percebido pela reação normal das
paredes da nave sobre ele, que é a própria força resultante
centrípeta de intensidade N=mV2/R
ou N=m.W2.R,
que nesse caso é seu próprio peso,

ou
seja, N=P=m.g ---primeiro andar – raio R ---
m.g=m.W2.R
--- W=√(g/R).
b

O
“peso” do astronauta é percebido pela reação normal das
paredes da nave sobre ele ---
N=Fc=m.W2.(R-h)
-- N=m.(√g/R)2.(R-h)
--- N=m.g.(R-h)/R --- Observe na
expressão N=m.W2.R
que se a nave girar com W constante (que é a mesma para todos os
andares) e como a massa do astronauta é a mesma, a “gravidade”
N é diretamente proporcional ao raio R. Assim, a medida que o
astronauta se aproxima do centro C de rotação do sistema a
“gravidade” vai diminuindo até se anular no centro C, onde o
astronauta tem sensação de ausência de peso
(imponderabilidade).
32- Dados
--- h = 2 m --- g = 9,8 m/s2
--- um habitante no interior da nave gira com a mesma
velocidade angular (w) que ela --- pelo
enunciado, a diferença entre as intensidades das acelerações
centrípetas nos pés acpés e
na cabeça accabeça deve
ser igual a 1% da aceleração da gravidade na Terra ---
acpés=W2.r
---

accabeça=W2.(r
– h) --- acpés –
accabeça=0,01.9,8
--- W2r
– W2(r
– h)=0,098 --- W2r
– W2r
+ W2h=0,098
--- W2.2=0,098
--- W2=0,049
--- como, pelo enunciado, nos pés a sensação de
gravidade é de 1g=9,8m/s2,
você terá --- W2r=g
--- 0,049r=9,8 --- r=9,8/0,049
--- r=200m.
33- Na
figura da esquerda abaixo as forças foram colocadas no centro do
bloco e na do meio a força externa foi
decomposta em suas parcelas horizontal e
vertical ---
o peso é
a força que o bloco troca com o centro da Terra

---
a normal é
a força que o bloco troca verticalmente com o apoio superior
devido à compressão da parcela de que
é ---
a força de atrito é
a força horizontal que o bloco troca com o apoio superior devido
à componente de ---
como o sistema encontra-se em equilíbrio você tem ---
na horizontal Fx=f
--- na vertical Fy=P
+ N --- R- B.
34- 
Como
a parte móvel se desloca ao londo do plano com velocidade
constante ela está em equilíbrio dinâmico e a força resultante
sobre ela é nula --- Py=N
--- F=fat +
Px.
b)
Decompondo a força peso ---
Py=P.cos60o=1000x0,5=500N
--- Px=P.sen60o=1000x0,86=860N
--- cálculo da força de atrito --- fat=μ.N
--- como ocorre equilíbrio dinâmico, N=Py=500N
--- fat=μ.Py=0,1.500=50N
--- na direção do plano também existe equilíbrio
--- F = (Px +
fat)
--- F=860 + 50=910N --- F=910N.
35- Na
primeira figura abaixo a força normal trocada
entre o plano inclinado e a esfera é decomposta em

suas
duas parcelas, uma horizontal e
outra vertical --- –
força horizontal que a parede vertical do carrinho exerce
sobre a esfera --- –
peso da esfera --- P=m.g=1.10=10N ---
observe no triângulo da primeira figura que ---
sen60o=NV/N
--- NV=0,87.N
--- cos60o=NH/N
--- NH=0,5.N
--- mas, pelo enunciado, se a esfera E está em repouso em
relação ao carrinho ela está em equilíbrio na vertical e o
peso P e a componente vertical de , ,
se anulam --- P=NV
--- 10=0,87N --- N=11,5N --- como a
esfera acompanha o carrinho na horizontal ambos possuem a mesma
aceleração a=6,0m/s2,
e a intensidade da força resultante sobre a esfera vale FR=FCE +
NH
--- pela segunda lei de Newton, FR=m.a
--- m.a=FCE +
0,5.11,5 --- 1x6=FCE +
5,75 --- FCE=0,25N.
36- Forças
que agem sobre o sistema aplicadas em seu centro --- -
peso dos dois blocos (forças que eles

trocam
com o centro da Terra) --- P=(M + m).g --- –
força normal (força horizontal que M troca com a parede de
apoio) --- ---
força de atrito devido à aderência de M com a parede de apoio
por motivo da compressão de ---
equilíbrio na vertical --- Fat=P
--- μN=(M + m)g --- N=(M + m)g/μ (I)
--- equilíbrio na horizontal --- N=F (II)
--- (II) em (I) --- N=(M + m)g/μ --- R-
C.
37- Observe
na figura I que, com a balança não inclinada, a
força de reação da
balança (indicação da mesma) é anulada pela força
peso da
pessoa --- assim, N=P e a balança indica o peso da
pessoa.

Por
outro lado, na figura II, com a balança inclinada,
a indicação da balança (N) é anulada pela parcela do peso
( )perpendicular
(normal) à superfície da balança, ou seja N=PN que é
menor que o peso ,
pois existe ainda uma parcela do peso ( ) paralela
à superfície da balança.
R-
D.
38- Sendo
a densidade de cada cubo a mesma e L2=2L1 você
pode calcular a relação entre as massas de cada um:
Bloco
1 --- V1=L.L.L=L3 ---
d=m1/V1 --- d=m1/L3 (I).
Bloco
2 --- V2=2L.2L.2L=8L3 ---
d=m2/V2 --- d=m2/8L3 (I).
Igualando
(I) com (II) --- m1/L3 =
m2/8L3 --- m2=8m1.
Considerando
os dois blocos como um só de massa M=(m1 +
m2)=(m1 +
8m1)=9m1,
você terá ---

F=Ma
--- F = 9m1.a
(III).
A resultante
sobre o bloco 2 é a força de contato aplicada
pelo bloco 1 ---- N=m2a --- N=8m1a
(IV).

Dividindo
membro a membro (III) por (IV) --- F/N = 9m1/8m1 --- F/N
= 9/8.
R-
D.
39-
a)

b)
Cálculo da força de atrito sobre o bloco 1 ---
Fat1=μ1.N1=
μ1m1g=0,5.1.10
--- Fat1=5N
Sendo
o movimento apenas na horizontal e a força F de
intensidade fornecida F=13N, aplicando a segunda lei de
Newton --- FR=ma
--- F – Fat1=m1.a1 ---
13 – 5 = 1.a1 --- a1=8m/s2.
Observe
que na vertical a força resultante é nula, assim
N1=P1=m1.g=1.10=10N
--- N1=10N
c)
Bloco 2:
Na
vertical e em módulo --- N2=N1 +
(P1 +
P2)=
10 + (10 + 5) --- N2=25N.
Cálculo
do Fat2 ---
Fat2=μ2.(m1 +
m2)g=0,2.(1
+ 0,5).10 --- Fat2=3N
Na
horizontal indo para a direita e as forças estão em
módulo --- Fat1 –
Fat2 =
m2.a2 ---
5 – 3 = 0,5.a2 ---
a2=2/0,5
--- a2=4m/s2.
c)
Observe na figura que o bloco 1 possui aceleração maior que
a do bloco 2 e assim, pelo atrito ele arrasta
parcialmente o bloco 2.
Se,
no instante t pedido o bloco 1 percorreu
d1=1m
com aceleração a1=8m/s2, o
bloco 2 percorrerá d2 com
aceleração de a2=4m/s2.
No instante
t, equação de cada bloco em MRUV:
Bloco
1 --- d1=Vo1t
+ a1t2/2=0.t
+ a1t2/2=
0 + 8t2/2
--- d1=4t2.
Bloco
2 --- d2=Vo2t
+ a2t2/2=0.t
+ a2t2/2=
0 + 4t2/2
--- d2=2t2.

Observe
então, que no instante t você terá --- d1 –
d2 =
1 --- 4t2 –
2t2 =
1 --- 2t2 =
1 --- t=√0,5≈0,7s
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