P1 de Física 1 - FIS1033 da PUCRIO - 2018.1

Sejam 3 blocos colocados em um plano horizontal sem atrito. Suas massas são , e . Um força é aplicada sobre o bloco , como na figura 1. Em todos os itens a seguir desconsidere todos os tipos de atrito. Considere .

a) Faça o diagrama de forças para cada um dos blocos. Calcule a aceleração de cada bloco (figura 1).

b) Calcule as forças entre cada bloco (figura 1).

c) Alterne a ordem dos blocos e (figura 2) e calcule o valor de todas as forças entre os blocos na nova situação.

d) Na situação exata da figura 3, calcule as novas acelerações dos 3 blocos.

Considere um projétil arremessado da origem no nível do solo ( e ) com velocidade inicial como descrito na figura.

Dados:

a) Utilizando as equações horárias para e , mostre que

b) Encontre a distância percorrida no eixo até o instante onde a partícula retorna ao solo (não substitua a gravidade ).

Existe uma parede na posição , com um buraco localizado a uma altura com espaço suficiente para que o projétil o atravesse. Você pode utilizar o resultado dos itens anteriores. Considere que a gravidade é .

c) Encontre para que o projétil atravesse o buraco.

Três blocos massivos são colocadas em um sistema, conforme a figura. As massas dos blocos e valem ambas , e a massa do bloco vale . A inclinação de ambos os planos inclinados é a mesma e vale . As polias e os fios são ideais. Use para a aceleração da gravidade. Dê as respostas em termos dos dados fornecidos pelo enunciado. (Observação, quando os blocos estão se movendo, os módulos de suas respectivas acelerações possuem o mesmo valor)

Inicialmente suponha que não há atrito entre os planos e os blocos e .

a) Faça o diagrama de corpo livre para os blocos , e .

b) Determine a aceleração do sistema.

Suponha agora que exista atrito entre os blocos A e B e os planos inclinados, e que os seus valores são idênticos.

c) Faça o diagrama de corpo livre desta nova situação.

d) Calcule o coeficiente de atrito estático mínimo entre os planos e os blocos e para os blocos permanecerem em repouso.

e) Caso os blocos já estejam se movendo, e o coeficiente de atrito cinético seja , calcule a aceleração do sistema.