Listas de Exercícios Física 1 - UnB de Física 1 da UnB - Lista 5 - As Leis de Newton

O bloco A da figura abaixo pesa e o bloco B pesa . O coeficiente da força de atrito cinético entre as superfícies dos blocos é . Encontre a magnitude da força horizontal necessária para arrastar o bloco B para a esquerda em velocidade escalar constante

(b) se A for mantido no repouso

A força normal para cima exercida pelo chão é de em um elevador, cujo passageiro pesa . Quais das duas forças é uma força de reação? O passageiro está acelerando? Se estiver, qual o módulo e sentido da aceleração?

O bloco A da figura abaixo pesa e o bloco B pesa . O coeficiente da força de atrito cinético entre as superfícies dos blocos é . Encontre a magnitude da força horizontal necessária para arrastar o bloco B para a esquerda em velocidade escalar constante

(a) se A repousa em B e se move com ele.

A posição de um helicóptero de treino de peso sob teste é dada por . Ache a força resultante que atua no helicóptero em .

O projétil de um rifle de calibre 22, viajando a , atinge uma árvore larga e a penetra numa profundidade de . A massa do projétil é . Assuma que a força de retardamento é constante.

(a) Quanto tempo requer para que o projétil pare?

O projétil de um rifle de calibre 22, viajando a , atinge uma árvore larga e a penetra numa profundidade de . A massa do projétil é . Assuma que a força de retardamento é constante.

(b) Qual a força, em Newtons, que a árvore exerce no projétil?

Dois blocos conectados por uma corda passando por uma pequena polia, sem atrito, e em repouso num plano também sem atrito (veja a figura abaixo).

(a) Em que direção o sistema irá se mover quando os blocos forem liberados do repouso?

Dois blocos conectados por uma corda passando por uma pequena polia, sem atrito, e em repouso num plano também sem atrito (veja a figura abaixo).

(b) Qual a aceleração dos blocos?

O bloco B, de massa , repousa sob o bloco A, de massa , que por sua vez está sob uma mesa horizontal (figura abaixo). Não existe atrito entre o bloco A e a mesa, porém o coefici- ente de atrito estático entre os blocos A e B é . Uma leve corda é então fixada no bloco A por uma de suas extremidades e passa por uma polia, sem atrito e de massa desprezível, e então suspende o bloco C por sua outra extremidade. Qual a maior massa que o bloco C deve ter para que os blocos A e B continuem deslizando juntos quando o sistema é liberado do repouso?

Uma espaçonave desce verticalmente perto da superfície do planeta X. Um impulso voltado para cima produzido pelas suas engrenagens com intensidade de o desaceleram com uma taxa de , mas ele acelera com uma taxa de com um impulso voltado para cima de .

(a) Em cada caso, qual a direção da aceleração da espaçonave?

Uma espaçonave desce verticalmente perto da superfície do planeta X. Um impulso voltado para cima produzido pelas suas engrenagens com intensidade de o desaceleram com uma taxa de , mas ele acelera com uma taxa de com um impulso voltado para cima de .

(b) Desenhe um diagrama de corpo livre da espaçonave. Em cada caso acelerando e desacelerando, qual a direção na força resultante da espaçonave?

Uma espaçonave desce verticalmente perto da superfície do planeta X. Um impulso voltado para cima produzido pelas suas engrenagens com intensidade de o desaceleram com uma taxa de , mas ele acelera com uma taxa de com um impulso voltado para cima de .

(c) Aplique a segunda lei de Newton para cada caso, desacelerando ou acelerando, e use isso para encontrar o peso da aeronave perto da superfície do planeta X.

Um elevador carregado, cujos cabos estão muito desgastados, tem uma massa total de e seus cabos conseguem suportar uma tensão máxima de .

(a)Desenhe um diagrama de corpo livre para o elevador. Em termos de forças no seu diagrama, qual a força resultante do elevador? Aplique a segunda Lei de Newton no elevador e encontre a aceleração ascendente máxima se os cabos não forem quebrar.

Um elevador carregado, cujos cabos estão muito desgastados, tem uma massa total de e seus cabos conseguem suportar uma tensão máxima de .

(b) Qual seria a resposta em (a) se o elevador estivesse na Lua, onde

Os dois blocos na figura abaixo estão conectados por uma corda pesada e uniforme com massa de . Uma força de é aplicada para cima, como mostrado.

(a) Desenhe três diagramas de corpo livre: um para o bloco de , um para a corda de , e outro para o bloco de . Para cada força, indique qual corpo é seu gerador.

Os dois blocos na figura abaixo estão conectados por uma corda pesada e uniforme com massa de . Uma força de é aplicada para cima, como mostrado.

(b) Qual é a aceleração do sistema?

Os dois blocos na figura abaixo estão conectados por uma corda pesada e uniforme com massa de . Uma força de é aplicada para cima, como mostrado.

(c) Qual a tensão no topo da corda pesada?

Os dois blocos na figura abaixo estão conectados por uma corda pesada e uniforme com massa de . Uma força de é aplicada para cima, como mostrado.

(d) Qual é a tensão no ponto médio da corda?

Um plano inclinado de massa M repousa em uma mesa horizontal sem atrito. Um bloco de massa m é colocado sobre esse plano (figura abaixo). Não existe atrito entre o bloco e o plano. O sistema é liberado do repouso.

(a) Calcule a aceleração do plano e as componentes horizontal e vertical de aceleração do bloco.

Um plano inclinado de massa M repousa em uma mesa horizontal sem atrito. Um bloco de massa m é colocado sobre esse plano (figura abaixo). Não existe atrito entre o bloco e o plano. O sistema é liberado do repouso.

(b) Sua resposta da parte (a) se aproxima do resultado correto quando é muito grande?

Você está em pé em uma balança em um elevador de um edifício. Sua massa é de . O elevador começa do repouso e se movimenta verticalmente para cima com uma velocidade que varia com o tempo de acordo com a equação . Quando qual a leitura da balança?

Dois blocos conectados por uma corda passando por uma pequena polia, sem atrito, e em repouso num plano também sem atrito (veja a figura abaixo).

(c) Qual a tensão da corda?

Um bloco é colocado contra a frente na vertical de um carrinho como mostrado na figura abaixo. Qual aceleração o carrinho deve ter para que o bloco não caia? O coeficiente de atrito estático entre o bloco e o carrinho é . Como um observador no carrinho descreveria o comportamento do bloco?

O sistema representado na figura abaixo pode ser usado para medir a aceleração do sistema. Um observador se movendo na plataforma mede o ângulo que o fio que suporta a bola de luz faz com a vertical. Não existe atrito em nenhum lugar. (a) Como está relacionado com a aceleração do sistema? (b) Se e o que é ? (c) Se você pudesse alterar qual é o maior ângulo que você poderia obter? Explique como você deve ajustar para fazer isso.

Um macaco de está segurando firmemente uma corda leve que passa sobre uma polia sem atrito e que está presa a um cacho de bananas de (Figura abaixo). O macaco olha pra cima, vê as bananas, e começa a subir a corda para ir até elas. (a) Enquanto o macaco sobe, as bananas sobem, descem ou ficam paradas? (b) Enquanto o macaco sobe, a distância entre ele e as bananas diminui, aumenta ou permanece constante? (c) O macaco solta a corda, o que acontece com a distância entre o macaco e as bananas enquanto ele cai? (d) Antes de chegar no chão, o macaco segura a corda para parar de cair. O que acontece com as bananas?

Um plano inclinado de massa M repousa em uma mesa horizontal sem atrito. Um bloco de massa m é colocado sobre esse plano (figura abaixo). Não existe atrito entre o bloco e o plano. O sistema é liberado do repouso.

(c) Do ponto de vista de um observador estacionário, qual a forma da trajetória do bloco?