b) a intensidade da força de contato entre A e B.

Transcrição

1 LISTA DE ATRITO 1. (FGV-SP) O sistema indicado está em repouso devido à força de atrito entre o bloco de massa de 10 kg e o plano horizontal de apoio. Os fios e as polias são ideais e adota-se g = 10 m/s 2. a) Qual o sentido da força de atrito no bloco de massa de 10 kg, para a esquerda ou para a direita? b) Qual a intensidade dessa força? 2. Para colocar um bloco de peso 100 N na iminência de movimento sobre uma mesa horizontal, é necessário aplicar sobre ele uma força, paralela à mesa, de intensidade 20 N. Qual o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a mesa? 3. Sobre um piso horizontal, repousa uma caixa de massa 2, kg. Um homem a empurra, aplicando-lhe uma força paralela ao piso, conforme sugere o esquema ao lado. O coeficiente de atrito estático entre a caixa e o piso é 0,10 e, no local, g = 10 m/s 2. Determine: a) a intensidade da força com que o homem deve empurrar a caixa para colocá-la na iminência de movimento; b) a intensidade da força de atrito que se exerce sobre a caixa quando o homem a empurra com 50 N. 4. Na figura abaixo, um homem está empurrando um fogão de massa 40 kg, aplicando sobre ele uma força F, paralela ao solo plano e horizontal. O coeficiente de atrito estático entre o fogão e o solo é igual a 0,75 e, no local, adota-se g = 10 m/s 2. Supondo que o fogão está na iminência de escorregar, calcule: a) a intensidade de F; b) a intensidade da força C de contato que o fogão recebe do solo. 5. Na situação da figura, o bloco B e o prato P pesam, respectivamente, 80 N e 1,0 N. O coeficiente de atrito estático entre B e o plano horizontal de apoio vale 0,10 e desprezam-se os pesos dos fios e o atrito no eixo da polia. No local, g = 10 m/s 2.

2 Dispõe-se de 20 blocos iguais, de 100 g de massa cada um, que podem ser colocados sobre o prato P. a) Colocando-se dois blocos sobre P, qual a intensidade da força de atrito exercida em B? b) Qual o número de blocos que deve ser colocado sobre P, para que B fique na iminência de se movimentar? 6. (Unirio-RJ) Uma caixa vazia, pesando 20 N, é colocada sobre uma superfície horizontal. Ao atuar sobre ela uma força também horizontal, ela começa a se movimentar quando a intensidade da força supera 5,0 N; cheia de água, isso acontece quando a intensidade da força supera 30 N. Qual a massa de água contida na caixa? (Admita g = 10 m/s 2.) 7. Sobre um plano inclinado, de ângulo θ variável, apoia-se uma caixa de pequenas dimensões, conforme sugere o esquema a seguir. Sabendo-se que o coeficiente de atrito estático entre a caixa e o plano de apoio vale 1,0, qual o máximo valor de θ para que a caixa ainda permaneça em repouso? 8. Na figura, representa-se um caminhão inicialmente em repouso sobre uma pista plana e horizontal. Na sua carroceria, apoia-se um bloco de massa M. Sendo μ o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a carroceria e g o valor da aceleração da gravidade local, determine a máxima intensidade da aceleração que o caminhão pode adquirir sem que o bloco escorregue. 9. Na situação da figura, os blocos A e B têm massas m A = 4,0 kg e m B = 6,0 kg. A aceleração da gravidade no local tem módulo 10 m/s 2, o atrito entre A e o plano horizontal de apoio é desprezível e o coeficiente de atrito estático entre B e A vale μe = 0,50. Desprezandose o efeito do ar, qual a máxima intensidade da força F, paralela ao plano, de modo que B não se movimente em relação a A? 10. Considere duas caixas, A e B, de massas respectivamente iguais a 10 kg e 40 kg, apoiadas sobre a carroceria de um caminhão que trafega em uma estrada reta,

3 plana e horizontal. No local, a influência do ar é desprezível. Os coeficientes de atrito estático entre A e B e a carroceria valem μ A = 0,35 e μ B = 0,30 e, no local, g = 10 m/s 2. Para que nenhuma das caixas escorregue, a maior aceleração (ou desaceleração) permitida ao caminhão tem intensidade igual a: a) 3,5 m/s 2 ; b) 3,0 m/s 2 ; c) 2,5 m/s 2 ; d) 2,0 m/s 2 ; e) 1,5 m/s Um homem comprime uma caixa contra uma parede vertical, aplicando-lhe com o dedo uma força de intensidade F perpendicular à parede, conforme representa a figura. Sendo m a massa da caixa e g a intensidade da aceleração da gravidade e desprezando o atrito entre o dedo e a caixa, responda: qual é o menor coeficiente de atrito estático entre a caixa e a parede que impede o seu escorregamento? 12. Na figura, uma caixa de peso igual a 30 kgf é mantida em equilíbrio, na iminência de deslizar, comprimida contra uma parede vertical por uma força horizontal F. Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre a caixa e a parede é igual a 0,75, determine, em kgf: a) a intensidade de F; b) a intensidade da força de contato que a parede aplica na caixa. 13. Na situação esquematizada na figura abaixo, um trator arrasta uma tora cilíndrica de 4, N de peso sobre o solo plano e horizontal. Se a velocidade vetorial do trator é constante e a força de tração exercida sobre a tora vale 2, N, qual é o coeficiente de atrito cinético entre a tora e o solo? 14. Uma caixa de fósforos é lançada sobre uma mesa horizontal com velocidade de 2,0 m/s, parando depois de percorrer 2,0 m. No local do experimento, a influência do ar é desprezível. Adotando para o campo gravitacional módulo igual a 10 m/s 2, determine o coeficiente de atrito cinético entre a caixa e a mesa. 15. Na figura, o esquiador parte do repouso do ponto A, passa por B com velocidade de 20 m/s e para no ponto C. O trecho BC é plano, reto e horizontal e oferece aos esquis um coeficiente de atrito cinético de valor 0,20. Admitindo

4 desprezível a influência do ar e adotando g = 10 m/s 2, determine: a) a intensidade da aceleração de retardamento do esquiador no trecho BC; b) a distância percorrida por ele de B até C e o intervalo de tempo gasto nesse percurso. 16. Os blocos A e B da figura seguinte têm massas respectivamente iguais a 2,0 kg e 3,0 kg e estão sendo acelerados horizontalmente sob a ação de uma força F de intensidade de 50 N, paralela ao plano do movimento. Sabendo que o coeficiente de atrito de escorregamento entre os blocos e o plano de apoio vale μ = 0,60, que g = 10 m/s 2 e que o efeito do ar é desprezível, calcule: a) o módulo da aceleração do sistema; b) a intensidade da força de interação trocada entre os blocos na região de contato. 17. (Unesp-SP) A figura ilusta um bloco A, de massa m A = 2,0 kg, atado a um bloco B, de massa m B = 1,0 kg, por um fio inextensível de massa desprezível. O coeficiente de atrito cinético entre cada bloco e a mesa é μ c. Uma força de intensidade F = 18,0 N é aplicada ao bloco B, fazendo com que os dois blocos se desloquem com velocidade constante. Considerando-se g = 10,0 m/s 2, calcule: a) o coeficiente de atrito μc; b) a intensidade da tração T no fio. 18. O corpo A, de 5,0 kg de massa, está apoiado em um plano horizontal, preso a uma corda que passa por uma roldana de massa e atrito desprezíveis e que sustenta em sua extremidade o corpo B, de 3,0 kg de massa. Nessas condições, o sistema apresenta movimento uniforme. Adotando g = 10 m/s 2 e desprezando a influência do ar, determine: a) o coeficiente de atrito cinético entre o corpo A e o plano de apoio; b) a intensidade da aceleração do sistema se colocarmos sobre o corpo B uma massa de 2,0 kg. 19. Nas duas situações esquematizadas abaixo, uma mesma caixa de peso 20 N deverá ser arrastada sobre o solo plano e horizontal em movimento retilíneo e uniforme. O coeficiente de atrito cinético entre a caixa e a superfície de apoio vale 0,50. Dados: sen θ = 0,80 e cos θ = 0,60. Desprezando a influência do ar, calcule as intensidades das forças F 1 e F 2 que satisfazem à condição citada.

5 20. Considere o esquema seguinte, em que se representa um bloco de 1,0 kg de massa apoiado sobre um plano horizontal. O coeficiente de atrito de arrastamento entre a base do bloco e a superfície de apoio vale 0,25 e a aceleração da gravidade, no local, tem módulo 10 m/s 2. A força F, cuja intensidade é de 10 N, forma com a direção horizontal um ângulo θ constante, tal que sen θ = 0,60 e cos θ = 0,80. Desprezando a influência do ar, aponte a alternativa que traz o valor correto da aceleração do bloco: a) 7,0 m/s 2 ; b) 5,5 m/s 2 ; c) 4,0 m/s 2 ; d) 2,5 m/s 2 ; e) 1,5 m/s (Efomm-RJ) Os blocos A e B representados na figura possuem massas de 3,0 kg e 2,0 kg respectivamente. A superfície horizontal onde eles se deslocam apresenta um coeficiente de atrito cinético igual a 0,30. F 1 e F 2 são forças horizontais que atuam nos blocos. Adotando g = 10 m/s 2 e desprezando o efeito do ar, determine: a) o módulo da aceleração do sistema; b) a intensidade da força de contato entre A e B. 22. Sobre o plano horizontal da figura, apoiam-se os blocos A e B, interligados por um fio inextensível e de massa desprezível. O coeficiente de atrito estático entre os blocos e o plano vale 0,60 e o cinético, 0,50. No local, a influência do ar é desprezível e adota-se g = 10 m/s 2. Sabendo que a força F é horizontal e que sua intensidade vale 50 N, calcule: a) o módulo da aceleração do sistema; b) a intensidade da força de tração no fio. 23. (Fuvest-SP) Um vagão de carga, transportando sobre seu piso plano uma caixa de massa m, desloca-se com velocidade constante v 0 sobre trilhos retilíneos e horizontais. Em dado instante, o vagão choca-se com uma pedra sobre os trilhos e para instantaneamente. A caixa começa, então, a deslizar sobre o piso, parando antes de atingir a extremidade do vagão. Sabe-se que o coeficiente de atrito entre a caixa e o piso do vagão vale μ e a aceleração da gravidade tem intensidade igual a g. a) Durante quanto tempo a caixa desliza? b) Qual a distância percorrida pela caixa sobre o vagão?

6 24. (Vunesp-SP) Dois blocos, A e B, ambos de massa m, estão ligados por um fio leve e flexível, que passa por uma polia de massa desprezível, que gira sem atrito. O bloco A está apoiado sobre um carrinho de massa 4 m, que pode se deslocar sobre a superfície horizontal sem encontrar qualquer resistência. A figura mostra a situação descrita. Quando o conjunto é liberado, B desce e A se desloca com atrito constante sobre o carrinho, acelerando-o. Sabendo que o coeficiente de atrito dinâmico entre A e o carrinho vale 0,20 e fazendo g = 10 m/s 2, determine: a) o módulo da aceleração do carrinho; b) o módulo da aceleração do sistema constituído por A e B. 25. A situação representada na figura refere-se a um bloco que, abandonado em repouso no ponto A, desce o plano inclinado com aceleração de 2,0 m/s 2, indo atingir o ponto B. Sabendo-se que, no local, g = 10 m/s 2 e a influência do ar é desprezível, pede-se calcular o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e o plano de apoio. 26. (Puccamp-SP mod.) Um bloco de massa 5,0 kg é arrastado para cima, ao longo de um plano inclinado, por uma força F, constante, paralela ao plano e de intensidade 50 N, como representa a figura abaixo. Sabendo que o coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e o plano vale 0,40 e que a aceleração da gravidade tem módulo g = 10 m/s 2, calcule a intensidade da aceleração do bloco. 27. Na situação esquematizada na figura, o fio e a polia são ideais; despreza-se o efeito do ar e adota-se g = 10 m/s 2. (sen θ = 0,60 e cos θ = 0,80). Sabendo que os blocos A e B têm massas iguais a 5,0 kg e que os coeficientes de atrito estático e cinético entre B e o plano de apoio valem, respectivamente, 0,45 e 0,40, determine: a) o módulo da aceleração dos blocos; b) a intensidade da força de tração no fio.

7 28. (Faap-SP) Qual é a força horizontal capaz de tornar iminente o deslizamento do cilindro, de 50 kgf de peso, ao longo do apoio em V, mostrado na figura? O coeficiente de atrito estático entre o cilindro e o apoio vale 0, Um corpo de massa 10 kg parte do repouso do alto de um plano inclinado de um ângulo θ = 30, conforme representa a figura, escorregando sem sofrer a ação de atritos ou da resistência do ar até atingir um plano horizontal áspero, de coeficiente de atrito cinético μ c = 0,20. Sabendo que o corpo gasta 2,0 s para descer o plano inclinado e que g = 10 m/s 2, determine: a) a duração total do movimento; b) as distâncias percorridas pelo corpo no plano inclinado e no plano horizontal. 30. Na figura, os blocos A e B são iguais, apresentando peso de intensidade igual a 100 N cada um. Os coeficientes de atrito estático entre A e B e entre B e a superfície do plano inclinado têm o mesmo valor: μ. Dados: sen θ = 0,60; cos θ = 0,80. Sabendo que os blocos estão em equilíbrio, com B na iminência de escorregar, calcule: a) o valor de μ; b) a intensidade da força de tração no fio. 31. Um bloco de massa m = 4,0 kg é empurrado, ao longo do teto horizontal, por uma força constante F, de intensidade F = 100 N e com inclinação de 37 em relação à vertical, como sugere a figura. O bloco tem uma aceleração horizontal constante de módulo igual a 7,0 m/s 2. Despreze o efeito do ar e considere os seguintes dados: g = 10 m/s 2, sen 37 = 0,60 e cos 37 = 0,80. O coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e o teto é igual a: a) 0,10. b) 0,30. c) 0,50. d) 0,60. e) 0,80.