quinta-feira, 10 de novembro de 2011

Exercícios - Segunda lei de Newton

1.    (FEI-SP) Qual o valor, em newtons, da resultante das forças que agem sobre uma massa de 10 kg, sabendo-se que a mesma possui aceleração de 5 m/s²? 

2.    O gráfico mostra o módulo da aceleração de um carrinho em função do módulo da força que lhe é aplicada. Qual a massa do carrinho



3.    O corpo da figura possuem massa igual a 0,5 kg e estão sob a ação exclusiva de duas forças e .









 4.    Um corpo de 2,0 kg de massa é submetido à ação simultânea e exclusiva de duas forças de intensidade iguais a 6 N e 8 N, respectivamente. Determine o menor e o maior valor possíveis para a aceleração desse corpo. 

5.    Um corpo de massa igual a 2,0 kg, que pode deslizar sobre uma superfície plana, está sujeito a um sistema de forças, representando na figura. Sabendo que sobre o corpo não atua nenhuma outra força, qual a aceleração escalar do corpo?


6.    Qual a intensidade, a direção e o sentido da força resultante, constante, para imprimir a um corpo de massa 50 kg uma aceleração de 2 m/s², horizontalmente para a direita?

7.    (UEL-PR adaptado) Sobre um bloco de 5,0 kg de massa, age uma força resultante constante, de módulo 2,0 N. Qual a aceleração que o bloco adquire?

8.    Em um corpo em repouso, de massa 8 kg, aplicamos uma força resultante constante e, após três segundos, a velocidade do corpo é igual a 60 m/s. Qual a intensidade da força resultante aplicada?

9.    Um corpo de massa 5 kg é lançado sobre um plano horizontal liso, com velocidade 40 m/s. Determine a intensidade da força que deve ser aplicada sobre o corpo, contra o sentido do movimento, para pará-lo em 20 s.

10.    O gráfico refere-se ao movimento de um carrinho, de massa 10 kg, lançado com velocidade de 2 m/s ao longo de uma superfície horizontal.

    Determine o módulo da força resultante que atua no carrinho

11.    Durante quanto tempo uma força de 20 N deve atuar sobre um corpo de2 massa 5 kg para aumentar sua velocidade de 8 m/s para 25 m/s.

12.    Sob a ação de uma força constante, certa partícula percorreu 40 m num intervalo de tempo de 4 s. Sabendo que a partícula tem massa 10 kg e que partiu do repouso, determine o módulo da força aceleradora.

13.    Um automóvel com velocidade 20 m/s é freado quando o motorista vê um obstáculo. O carro é arrastado por 40 m até parar. Sabendo-se que a massa do carro é 1 000 kg, qual a intensidade média da força que atuou no automóvel durante a freada?


14.    Uma força horizontal imprime à massa m uma aceleração de 0,6 m/s² e à massa M uma aceleração de 0,2 m/s². Que aceleração imprimiria aos dois corpos juntos?

15.    Um corpo de massa 2 kg, inicialmente em repouso, é submetida à ação de uma força constante de módulo 4 N. Qual a sua velocidade após percorrer os primeiros 9 m de sua trajetória?

16.    Uma força horizontal, constante, de 40 N age sobre um corpo colocado num plano horizontal liso. O corpo parte do repouso e percorre 400 m em 10 s. Qual a massa do corpo?

17.   Um corpo de massa igual a 5 kg move-se com velocidade de 10 m/s. Qual a intensidade da força que se deve aplicar nele de modo que após percorrer 200 m sua velocidade seja 30 m/s?

18. Dada a figura abaixo, determine a aceleração do sistema e tração no fio, sabendo que PA = 2 kg, PB = 4 kg e sen 30º = 0,5
 
Com a figura abaixo responda as questões 19LN2 e 20LN2.   
Em um acidente ocorrido em 20 de março de 2004 em Perus, o motorista do caminhão A se perdeu no bairro e quando subia uma rua com uma inclinada de 30º o caminhão A parou, pouco antes de chegar no inicio da outra rua que é plana. O motorista foi obrigado a chamar os bombeiros que rapidamente prendeu o caminhão A por um cabo de aço na viatura, que começou a puxar o caminhão A com o auxílio de uma pedra (junto com um sistema que impedia que a pedra se movesse) posta na divisória das ruas, de acordo com o esquema abaixo.

19. Mesmo todos sabendo que o caminhão A possuía um peso de 49 KN, que o caminhão dos bombeiros possuía um peso de 24,4 KN, que o sen 30º é 0,5, que a aceleração da gravidade na Terra  é igual a 9,8 m/s², que o módulo de era igual a 40500 N e que o cabo de aço suporta no máximo uma força de 35 mil newtons; surgiu um comentário de que o cabo de aço não agüentaria "o peso do caminhão" e se romperia. Para alívio de todos um aluno do IFSP disse que o cabo não iria estourar pois, a força suportada pelo cabo de aço é maior que a força tração nele. A afirmação do aluno está correta? 
* Despreze o atrito existente entre o cabo de aço e a pedra


20. Em uma entrevista foi perguntado ao aluno qual era a aceleração do sistema (Caminhão A + Caminhão dos bombeiros). O aluno pegou um papel e uma caneta e em seguida respondeu a pergunta. Qual foi a resposta do aluno

21. No arranjo experimental da figura não há atrito algum e o fio tem massa desprezível.
Adote g=10m/s². Determine:


a) a aceleração do corpo A;
b) a tração no fio.
  
22. Na situação indicada na figura, os fios têm massa desprezível e passam pelas polias sem atrito.
Adote g = 10 m/s². Determine:
a) a aceleração do conjunto;  
b) a tração no fio que liga A e C;
c) a tração no fio que liga B e C.

23. Os corpos A e B têm massas ma = 1 kg e mb = 3 kg. O corpo C, pendurado pelo fio, tem massa mc = 1 kg. O fio é inextensível e tem massa desprezível. Adote g = 10 m/s² e suponha que A e B deslizam sem atrito sobre o plano horizontal. Calcule:


a) a aceleração do corpo C;
b) a intensidade da força que o corpo B exerce em A.

24. No arranjo experimental da figura os fios e a polia têm massas desprezíveis. O fio é inextensível e passa sem atrito pela polia. Sendo mA =  3 kg e mB = 1 kg e adotando g=10 m/s², determine:


a) a aceleração dos corpos;
b) as trações T1 e T2.
  
25. (Fuvest-SP) As figuras mostram dois arranjos (A e B) de polias, construídos para erguer um corpo de massa m = 8 kg. Despreze as massas das polias e da corda, bem como os atritos. Calcule as forças FA e FB em newtons, necessários para manter o corpo suspenso e em repouso nos dois casos (dado: g = 10 m/s²).

 

26. Num elevador de massa m = 1.000 kg atuam unicamente a força de sustentação do cabo e o peso. Adote g = 10 m/s² e determine a intensidade da força de sustentação do cabo quando o elevador:
a) sobe em movimento uniforme;
b) sobe em movimento uniformemente variado com a = 2 m/s²;
c) sobe uniformemente retardado com a = 2 m/s².

27. Deixa-se cair simultaneamente, no vácuo, dois corpos A e B de massas Ma = 100 kg e mB = 1 kg.


a) Qual dos blocos exerce força sobre o outro?
b) Qual é a aceleração de cada um deles?

28. No esquema representado na figura, o bloco C tem massa 0,5 kg e está em repouso sobre o plano inclinado em 37º com a horizontal, preso pelo fio AB. Não há atrito entre o bloco e o plano.
(Dados: g = 10 m/s²; sen 37º = cos 53º = 0,6; sen 53º = cos 37º = 0,8)

 

a) Qual é a tração exercida pelo fio?
b) Cortando-se o fio, qual é a aceleração adquirida pelo bloco?

29. Um corpo de massa igual a 5 kg parte, do repouso, da base de um plano inclinado este com ângulo igual a 30º e comprimento 5 m – e atinge sua extremidade superior em 10 s. Qual é a intensidade da força externa paralela ao plano inclinado que foi aplicada ao corpo? (Dado: g = 9,8 m/s²) Despreze os atritos.

30. Determine a aceleração dos corpos na situação esquematizada. Adote g = 10 m/s². O fio e a polia têm massa desprezível. Não há atrito (sen 30º = 0,5)

 

31. (Unirio) Um corpo A, de 10 kg, é colocado em um plano horizontal sem atrito. Uma corda ideal de peso desprezível liga o corpo A a um corpo B,de 40 kg, passando por uma polida de massa desprezível e também sem atrito. O corpo B, inicialmente em repouso, está a uma altura de 0,36 m, como mostra a figura. Sendo a aceleração da gravidade g = 10 m/s², determine:


a) o módulo da tração na corda;
b) o intervalo de tempo necessário para que o corpo B chegue ao solo.

32. No arranjo experimental da figura, os fios e a polia têm
massas desprezíveis. Despreze atritos e considere g = 10 m/s².
Os corpos tem massa mA = 5 kg, mB = 4 kg e mC = 1 kg.


O corpo C é uma balança graduada em newtons.
Determine a indicação da balança e a tração no fio.

33. (Ufscar-SP) A polia e os fios da figura são considerados ideais, sem inércia.
O fio é perfeitamente flexível e não há atritos a considerar.
Considere g = 10 m/s². Dadas as massas mA = 40 kg, mB = 24 kg,
determine as acelerações αA (do corpo A) e αB (do corpo B) quando:


a) Q = 400 N;
b) Q = 720 N;
c) Q = 1.200N.

34. Um corpo C de massa igual a 3 kg está em equilíbrio estático sobre um plano inclinado, suspenso por um fio de massa desprezível preso a uma mola fixa ao solo, como mostra a figura. O comprimento natural da mola (sem carga) é l0 = 1,2 m e, ao sustentar estaticamente o corpo, ela se distende, atingindo o comprimento l = 1,5 m. Os possíveis atritos podem ser desprezados. Sendo g = 10 m/s² , qual é a constante elástica da mola?

35. (PUC-CP) O sistema esquematizado está sujeito à ação da gravidade e apresenta-se em equilíbrio. As molas são leves (pesos desprezíveis) e cada uma tem constante elástica k = 2 kgf/cm e o comprimento natural (não deformada) de 12 cm. Cada bloco pesa 6 kgf.
Quais os comprimentos A e B das molas?


Respostas dos Exercícios de Fixação
 
01.    50 N

02.    5 kg

03.    200 m/s²

04.   
1 m/s²   e    7 m/s²

05.    0,5 m/s²

06.    100 N

07.    0,40 m/s²


08.    160 N

09.    10 N

10.  4 N

11.  4,25 N

12.  50 N


13.  5 · 10³ N

14.  3/20 m/s²

15.  6 m/s

16.  5 kg

17. 10 N

 
18. 5 m/s² e 20 N, respectivamente 
 
19. Sim, a afirmação está correta, pois a força tração no fio é de 34 500 N, ou seja, menor que a supertada pelo cabo que é de 35 000 N.

20. A aceleração do sistema é de 2 m/s²

21. a) 6 m/s²
              b) 12N

22. a) 2,5 m/s²
              b) 150N
              c) 125 N

23. a) 2 m/s²
              b) 6 N

24. a) 5 m/s²
              b) T1 = 15 N e T2 = 30 N

25. a) FA = 80 N
              b) FB = 40 N

26. a) 10000N
              b) 12000N;
              c) 8000N

27LN2. a) nenhum
              b) aceleração da gravidade

28. a) 3N
              b) 6m/s²

29. 25N

30. 2,5 m/s²

31. a) 80 N
              b) 0,3 s

32. 20N

33. a) αa = αb = 0
              b) αa = 0; αb = 5 m/s²
              c) αa = 5 m/s²; αb = 15 m/s²

34. 50 N/m

35. A = 18 cm e B = 15 cm

Nenhum comentário:

Postar um comentário

Postar um comentário