Mecânica da Partícula 2ª lista de exercícios 1. Um satélite em órbita ao redor da Terra é atraído pelo nosso planeta e, como reação, atrai a Terra. A figura que representa corretamente esse par ação-reação é: 2. A partir de um dado instante, o sistema de forças que agem sobre uma partícula em movimento se torna equivalente a zero. Podemos então afirmar que: a) a partícula pára instantaneamente b) a partícula vai sendo retardada até parar c) a partícula passa a se mover em movimento retilíneo e uniforme d) a velocidade da partícula aumenta e) nenhuma das respostas é satisfatória 3. Seja um corpo de peso P em queda livre. Podemos afirmar que: a) não existe a reação ao peso do corpo b) é impossível determinar qual a reação ao peso do corpo c) a reação ao peso do corpo é uma força de mesmo módulo, mesma direção e sentido contrário a P, aplicada na Terra d) a reação ao peso existe, mas não é possível determinar onde está aplicada e) a reação ao peso só existe quando o corpo está apoiado 4. Um carro com certa velocidade faz uma curva de raio R. A resultante das forças que atuam no carro é central e tem intensidade F. No caso de a curva ter um raio R/2 e a velocidade do carro ser a metade da anterior:
a) F seria o dobro da anterior b) F seria a metade da anterior c) F seria a mesma d) Não tem dados suficientes para se calcular e) nenhuma das anteriores 5. O fato de uma pessoa no interior de um veículo ser lançada para fora em uma curva é explicado pelo: a) princípio da inércia b) princípio da ação e reação c) princípio fundamental da dinâmica d) surgimento de uma força centrífuga 6. A respeito do conceito da inércia, assinale a frase correta: a) Um ponto material tende a manter sua aceleração por inércia. b) Uma partícula pode ter movimento circular e uniforme, por inércia. c) O único estado cinemático que pode ser mantido por inércia é o repouso. d) Não pode existir movimento perpétuo, sem a presença de uma força. e) A velocidade vetorial de uma partícula tende a se manter por inércia; a força é usada para alterar a velocidade e não para mantê-la. 7. Um ônibus percorre um trecho de estrada retilínea horizontal com aceleração constante. no interior do ônibus há uma pedra suspensa por um fio ideal preso ao teto. Um passageiro observa esse fio e verifica que ele não está mais na vertical. Com relação a este fato podemos afirmar que: a) O peso é a única força que age sobre a pedra. b) Se a massa da pedra fosse maior, a inclinação do fio seria menor. c) Pela inclinação do fio podemos determinar a velocidade do ônibus.
d) Se a velocidade do ônibus fosse constante, o fio estaria na vertical. e) A força transmitida pelo fio ao teto é menor que o peso do corpo. 8. Se o ônibus for colocado e mantido parado em uma declive, a pedra suspensa fica vertical, como se espera. Retirando a cunha e soltando o conjunto, o que acontece com o pêndulo? a) Fica vertical. b) Fica perpendicular à superfície inclinada. c) Fica para trás da perpendicular à superfície inclinada. d) Fica para frente da perpendicular à superfície inclinada. 9. Um caixote de 110 kg é empurrado com velocidade constante para cima de uma rampa sem atrito, inclinada de 34º, como mostra a figura. Calcule a) a força horizontal requerida, e b) a força exercida pela rampa sobre o caixote. 10. Um bloco de massa m 1 = 3,70 kg está sobre um plano inclinado sem atrito de ângulo 28º e é ligado por uma corda que passa em uma polia pequena e sem atrito a um segundo bloco de massa m 2 = 1,86 kg que pende verticalmente. Calcule a) a aceleração de cada bloco, e b) a tração na corda.
11. (Analogia com corpos puxados em fila, como uma locomotiva ao puxar um trem de vagões engatados) Três blocos são ligados sobre uma mesa horizontal sem atrito e puxados com uma determinada força, como mostra a figura. Sendo T 3 = 6,5 N, m 1 = 1,2 kg, m 2 = 2,4 kg e m 3 = 3,1 kg, calcule a) a aceleração do sistema, e b) as trações T 1 e T 2 12. Uma corda, que suporta uma tração de 500 N, é amarrada em uma das extremidades a uma árvore e puxada na outra extremidade por um indivíduo com uma força de intensidade 300 N. Se substituirmos a árvore por um segundo indivíduo que puxe a corda também com uma força de intensidade 300N, podemos afirmar que: a) a força de tração será nula; b) a força de tração terá intensidade 300 N; c) a força de tração terá intensidade 600 N; d) a corda se romperá, pois a intensidade de tração será maior que 500 N; e) n.d.a. 13. Um bloco de massa m = 0,4 kg preso a um fio, gira numa mesa horizontal perfeitamente lisa com velocidade escalar constante v = 2 m/s. O raio da
trajetória é R = 20 cm. Qual é a intensidade da força de tração no fio suposto ideal? 14. Um carro de 800 kg, deslocando-se numa estrada, passa pelo ponto mais baixo de uma depressão com velocidade de 72 km/h, conforme indica a figura. Qual é a intensidade da força normal que a pista exerce no carro? É dado g = 10 m/s2. 15. Um carro de 800 kg, deslocando-se numa estrada, passa pelo ponto mais alto de uma lombada com velocidade de 72 km/h, conforme indica a figura. Qual é a intensidade da força normal que a pista exerce no carro? É dado g = 10 m/s 2.
16. Uma força horizontal de 10 N é aplicada ao bloco A, de 6 kg o qual por sua vez está apoiado em um segundo bloco B de 4 kg. Se os blocos deslizam sobre um plano horizontal sem atrito, qual a força que um bloco exerce sobre o outro? 17. Um corpo de peso 300 N se encontra parado sobre um plano horizontal onde existe atrito. Sabendo-se que o coeficiente de atrito estático entre o bloco e o chão é 0,5, calcule a força mínima que se deve imprimir ao bloco para colocá-lo em movimento. 18. Deslizando por um plano inclinado de 37º, uma moeda (m = 10 g) possui aceleração de 4,4 m/s 2. Determinar a força de atrito exercida na moeda. 19. Um bloco está descendo um plano inclinado, com velocidade constante, cujo ângulo de inclinação com a horizontal é. Mostre que o coeficiente de atrito entre o bloco e o plano é dado por tg. 20. Determine a força tensora no cabo que sustenta a cabine de um elevador, de 500 kg, quando o elevador: a) sobe com velocidade constante b) sobe com aceleração de 2 m/s 2 c) sobe com movimento uniformemente retardado de aceleração de 2 m/s 2 d) desce com movimento uniformemente retardado de aceleração 2 m/s 2 21. Uma mola é pendurada em um teto e nela pendura-se um corpo de massa 10 kg. Sabendo-se que o corpo deslocou a mola em 20 cm de sua posição de equilíbrio, qual a constante elástica da mola? 22. Como um objeto com 450 N poderia ser baixado de um teto utilizando-se uma corda que suporta 390 N sem se romper?