3ª Lista de Exercícios – Física I – 20/04/2012
Prof. Valdi A. Rodrigues Jr.
01 – Deduza as três leis de Newton a partir da definição de momento linear ‫݌‬Ԧ = ݉‫ݒ‬Ԧ (ou quantidade de
movimento). A primeira lei de Newton é um caso específico da segunda lei, onde a aceleração é nula?
Explique. (Dica: leia o material disponível no site)
02 – Um pequeno bloco de massa m repousa sobre o topo de uma mesa horizontal
sem atrito a uma distância r de um buraco situado no centro da mesa. Um fio
ligado ao bloco pequeno passa através do buraco e tem um bloco maior de massa
M ligado em sua outra extremidade. O pequeno bloco descreve um movimento
circular uniforme com raio r e sua velocidade v. Qual deve ser o valor de v para
que o bloco grande permaneça imóvel quando libertado?
03 – Qual deve ser a aceleração do carrinho para que o bloco A não caia? O
coeficiente de atrito estático entre o bloco e o carrinho é ߤ௦ .
04 – O sistema representado na figura ao lado está em equilíbrio. Seja as 1,5 kg,
2,5 kg e 2,0 kg as massas dos blocos 1, 3 e 2 respectivamente (Siga a figura ao
lado). Desprezando as massas dos fios e das polias, calcule os ângulos ߙ e ߚ.
05 – A figura ao lado mostra um sistema que pode ser usado para medir a
sua aceleração. Um observador que caminha sobre a plataforma mede o
ângulo ߠ que o fio que sustenta a bola leve forma com o plano vertical. Não
há atrito em nenhum ponto.
a) Como ߠ se relaciona com a aceleração do sistema?
b) Se ݉ଵ = 250 ݇݃ e ݉ଶ = 1250 ݇݃, qual é o ângulo ߠ? (Dica:
resolva algebricamente antes de usar os valores de massa)
c) Se você pode variar ݉ଵ e ݉ଶ , qual o maior ângulo ߠ a ser
atingido?
d)
06 – Determine a aceleração de cada bloco na figura ao lado em função de ݉ଵ ,
݉ଶ e g. Não existe nenhum atrito em nenhuma parte do sistema.
07 – Calcule a aceleração dos corpos ݉ଵ e ݉ଶ e a tensão nos fios na figura abaixo. Despreze os atritos e as
massas das polias. Qual dispositivo pode dar a ݉ଵ uma aceleração maior do que a queda livre?
08 – Calcule as acelerações dos corpos e a tensão no fio. Despreze qualquer forma de atrito.
09 – Alguém exerce uma força F diretamente para cima no eixo da polia mostrada na figura.
Considere a polia e a corda de massas desprezíveis e o mancal sem atrito. Dois objetos, de massa
݉ଵ = 1,2 ݇݃ e ݉ଶ = 1,9 ݇݃, são ligados, como mostra a figura. O objeto ݉ଶ está em contato com
o chão.
a) Qual é o maior valor da força F de modo que ݉ଶ permaneça em repouso?
b) Qual é a aceleração de ݉ଵ se a força F for de 110 N ?
Use g = 10 m/s²
Respostas:
ெ
02 – ‫ = ݒ‬ට௠ ݃‫ݎ‬
௚
03 –ܽ = ఓ
ೞ
04 – ߙ = 36 + 90 = 126° e ߚ = 53 + 90 = 143°
05 – a) ‫= ߠ݃ݐ‬
௔
௚
ଶ௠మ ௚
భ ା௠మ
06 – ܽଵ = ସ௠
b) ܽ =
௠మ ௚
భ ା௠మ
b) ܽ =
ிି௠మ ௚
భ ା௠మ
ிାሺ௠భ ି௠మ ሻ௚
௠భ ା௠మ
09 – a) ‫ = ܨ‬2݉ଶ ݃
c) ߠெá௫ = 45°
௠మ ௚
భ ା௠మ
e ܽଶ = ସ௠
07 – a) ܽଵ = ௠
08 – a) ܽ = ௠
௠భ ௚
௠భ ା௠మ
ଶ௠మ ௚
భ ା௠మ
b) ܽଵ = ସ௠
ிି௠మ ௚
+ ݃ቁ
భ ା௠మ
ிାሺ௠ ି௠ ሻ௚
݉ଶ ቀ ௠ భା௠ మ +
భ
మ
ܶ = ݉ଶ ቀ௠
ܶ=
e ܽଵ = 2ܽଶ
ி
b) ܽ = ଶ௠ − ݃
భ
݃ቁ
ଶ௠మ ௚
భ ାସ௠మ
c) ܽଵ = ௠
e ܽଵ =
௔మ
ଶ