Lista de Exercícios - Aula 02
Terceira Lei de Newton
Diagramas do corpo livre: Equilíbrio Estático
1 - (R. C Hibbeler – Mecânica - Estática –Exemplo
3.2) Determine a tensão nos cabos AB e AD para o
equilíbrio do motor de 250 kg mostrado na figura ao
lado.
R – T1 = 5.000 N T2 = 4.330,13 N
2 - Determine a tensão necessárias nos
cabos AB e AC para a condição de
equilíbrio da caixa de massa 75 kg,
mostrado na figura abaixo.
R – FAB =
FAC =
3 - (Sears & Zemansky – ex. 5.8 p.167) Uma
bola grande de um guindaste de demolição é
mantida em equilíbrio por dois cabos de aço
leves. Se a massa m da bola for igual a 4.090 kg,
qual é :
a) a tração TB no cabo que faz um ângulo de 40º com a vertical?
b) a tração TA no cabo horizontal?
4 - (R. C Hibbeler – Mecânica - Estática – Ex 3.17 p.28)
(modificado) Determine a tração nos no cabo AB e no AC
de forma a sustentar um vaso de 6 kg.
5 - Nos nós A e B da treliça abaixo, encontre o sentido e o módulo das forças
aplicadas em todos os elementos das treliças.
600 N
F1B
F1A
650 N
30o
30
200 N
o
A
30
F2A
F2B
o
B
900 N
6 - Com 6 pedaços iguais de corda e três corpos de mesma massa e mesmo
formato, um estudante
fez
as
montagens
representadas abaixo.
Nos pedaços de corda
a intensidade da força
de tração é:
a) a mesma nas montagens 1, 2 e 3.
b) maior na montagem 3 que na 2.
c) maior na montagem 2 que na 3.
d) a mesma nas montagens 2 e 3 e menor que na 1.
e) a mesma nas montagens 2 e 3 e maior que na 1.
7 - Quando um homem está deitado numa rede (de
massa desprezível), as forças que está aplica na
parede formam um angulo de 30° com a horizontal,
e a intensidade de cada uma e de 600 N.
a) Qual e o peso do homem?
b) O gancho da parede foi mal instalado e resiste apenas até 1300 N. Quantas
crianças de 30kg a rede suporta? (Suponha que o angulo não mude).
R – 600 N, 4 crianças
8 - As cordas AB e AC da figura podem suportar, cada uma,
uma tensão máxima de 3200 N. Se o tambor tem peso de 3600
N, determine o menor ângulo  em que As cordas podem ser
presas a ele.
R – 34,2º
9 - Determine a força F exercida
pelo homem no fio para manter o caixote na
posição mostrada na figura abaixo. Encontre,
também, a tração T no fio superior (anterior à
posição do gancho).
10 - No sistema a seguir, que forca deverá ser feita
na corda 1 para levantar uma massa de 200kg ?
a) 500 N
b) 800 N
c) 200 kgf
d) 500 kgf
e) 800 kgf
11 - 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 forca que o cabo
central exerce sobre o carro, com massa de 700 kg, quando
esse se encontra suspenso e em equilíbrio estático.
R – m = 100 kg
Diagramas do corpo livre: MRUV
1 - (Cap. 4 Ex 69 pág 125 - Tipler 5a ed – Ex 67 pág121 6a ed) Uma caixa de
massa m2 = 3,5 kg repousa sobre uma estante
horizontal sem atrito, e é fixada através de cabos
a duas caixas com massas m1 = 1,5 kg e m3=
2,5
kg,
penduradas
livremente,
conforme
mostrado na Figura abaixo. Ambas as roldanas
são consideradas sem atrito e sem massa. O
sistema, inicialmente, é mantido em repouso.
Após ser liberado, determine: a aceleração de cada uma das caixas e a força de
tração em cada cabo.
a = 1,31 m/s2 T1 = 16,7 N e T2 = 21,3 N
2 - Sobre uma mesa horizontal sem atrito, dois
blocos são ligados, por uma corda de massa
desprezível, e puxados por uma força de
intensidade F = 60 N. A aceleração do sistema tem módulo 3,0 m/s 2 e a massa m2
é de 8,0 kg, qual a massa m1, em kg?
R - m1 =12 kg
3 - Os três corpos, A, B e C, representados na figura
a seguir têm massas iguais, m = 3,0kg. O plano
horizontal, onde se apoiam A e B, não oferece atrito,
a roldana tem massa desprezível e a aceleração
local da gravidade pode ser considerada g = 9,81
m/s2. Qual a tração no fio que une os blocos A e B ?
TAB = 9,8 N
4 - O esquema a seguir representa
três
corpos de massas mA = 4kg, mB = 2kg e mC =
6kg inicialmente em repouso na posição
indicada.
Num
instante,
abandona-se
o
sistema. Os fios são inextensíveis e de massa
desprezível. Desprezando os atritos, qual o
tempo que B leva para ir de P a Q ?
5 - (Cap. 4 Ex 70 pág 125 - Tipler 5a ed – Ex 68 pág 121 6ª ed) Dois blocos
estão em contato sobre uma superfície horizontal sem
atrito. Os blocos são acelerados através de uma força

horizontal F aplicada a um deles. Determine a
aceleração e a força de contato para F = 3,2 N,
m1 = 2 kg e m2 = 6 kg.
R - a = 0,4 m/s2 e F = 2,4 N
6
-
A
figura
mostra
um
helicóptero
que
se
move verticalmente em relação à Terra, transportando
uma carga de 100 kg por meio de um cabo de aço. O
cabo pode
ser
considerado
inextensível
e
de
massa desprezível quando comparada à da carga.
Suponha que, num determinado instante, a tensão
no cabo de aço seja igual a 1200 N.
a) Determine, neste instante, o sentido do vetor aceleração da carga e calcule
o seu módulo.
b) É possível saber se, nesse instante, o helicóptero está subindo ou
descendo? Justifique a sua resposta.
Diagramas do corpo livre: plano inclinado
1 - (Sears & Zemansky – ex. 5.10 p.168) Um
carro de massa 1.130 kg está seguro por um
cabo leve, sobre uma rampa muito lisa (sem
atrito), com indicado na figura. O cabo forma
um ângulo de 25º acima da horizontal.
a) Desenhe um diagrama do corpo livre par o
carro.
b) Ache a tração no cabo.
c) Com que intensidade a superfície da rampa empura o carro?
2 - 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.
3 - (Cap. 4 Ex 57 pág 123 - Tipler)(modificado) Com
relação ao sistema mostrado na Figura:
a) se o sistema se encontra em equilíbrio, quanto vale
a massa m?
b) Considere a m = 4 kg, e que o bloco seja liberado
do repouso. Qual a velocidade com que o bloco de
massa 3,5 kg atinge o solo?
4 - Na figura abaixo as massas dos corpos A, B, e C são respectivamente 2 kg,
3 kg e 5 kg. Calcule:
a) a aceleração do sistema;
b) a tração no fio que liga B e C;
c) a tração no fio que
R – a = 2 m/s2 T =15 N T = 24 N
5 - Em um ensaio físico, desenvolvido com o objetivo de se estudar a resistência à
tração de um fio, montou-se o conjunto ilustrado abaixo. Desprezado o atrito, bem
como as inércias das polias, do
dinamômetro
e
dos
fios,
considerados inextensível e  = 36º
qual a indicação do dinamômetro,
com o sistema em equilíbrio?
R - F = 16 N
6 - Um fio, que tem suas extremidades presas aos corpos A e B, passa por uma
roldana sem atrito e de massa desprezível. O corpo A, de massa 1,0 kg, está
apoiado num plano inclinado de 37° com a
horizontal, suposto sem atrito. Para o corpo B
descer com aceleração de 2,0 m/s2, qual o
valor de seu peso?
P = 9,8 N