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Isis Vasconcelos de Brito [email protected] FATEC/SP Física Aplicada I Força e Movimento - II

Aula6 força e movimento ii

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Page 1: Aula6 força e movimento ii

Isis Vasconcelos de Brito

[email protected]

FATEC/SP – Física Aplicada I

Força e Movimento - II

Page 2: Aula6 força e movimento ii

Exercícios

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Exercícios

Um semáforo que pesa 122 N está

pendurado, como mostrado na figura abaixo. Os

cabos superiores são mais fracos que o vertical e

podem se romper se a tensão exceder 100 N.

Este semáforo vai cai ou continuará pendurado

nesta situação descrita na figura?

E se os ângulos fossem iguais?

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Exercícios

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Exercícios

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Exercícios

1. Os três corpos, A, B e C, representados na

figura a seguir têm massas iguais, m = 3,0 kg. O

plano horizontal, onde se apoiam A e B, não

oferece atrito, a roldana tem massa desprezível.

Qual o módulo da tração no fio que une os blocos

A e B?

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Exercícios

Uma pessoa pesa um peixe que pesa 40 N com uso

de uma mola ligada ao teto de um elevador. Se o

elevador acelera para cima ou para baixo a escala

de medida do peso indicará um valor diferente de 40

N.

Page 8: Aula6 força e movimento ii

Exercícios

3. Considere a figura abaixo. A massa do corpo 1

é 3 kg e a massa do corpo 2 é 8 kg, assim como

o ângulo é de 30°. Determine a aceleração do

conjunto e a força de tração do fio.

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Exercícios

4. No conjunto a seguir, de fios e polias ideais, os

corpos A, B e C encontram-se inicialmente em

repouso. Num dado instante esse conjunto é

abandonado. Determine a aceleração do conjunto.

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Exercícios

5. Dois blocos de massa M estão unidos por um fio

de massa desprezível que passa por uma roldana

com um eixo fixo. Um terceiro bloco de massa m é

colocado suavemente sobre um dos blocos. Com

que força esse pequeno bloco de massa m

pressionará o bloco sobre o qual foi colocado?

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Exercícios – faça você mesmo

6. Um trabalhador empurra um conjunto formado

por dois blocos A e B de massas 4 kg e 6

kg, respectivamente, exercendo sobre o primeiro

uma força horizontal de 50 N, como representado

na figura a seguir. Admitindo-se que não exista

atrito entre os blocos e a superfície, qual o valor da

força que A exerce em B?

50 N

Page 12: Aula6 força e movimento ii

Exercícios – faça você mesmo

7. Na figura, o bloco A tem uma massa MA = 80 kg

e o bloco B, uma massa MB = 20 kg. São ainda

desprezíveis os atritos e as inércias do fio e da

polia e considera-se g = 9,8 m/s2. Qual o módulo

da força que traciona o fio?

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Exercícios – faça você mesmo

8. Os corpos A e B são puxados para cima, com

aceleração de 2,0 m/s², por meio da força ,

conforme o esquema a seguir. Sendo mA = 4,0 kg,

mB = 3,0 kg, a força de tração na corda que une

os corpos A e B tem módulo, em N, de quanto?

F

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Forças de atrito

F

e

Fc

Moviment

o

Força de atrito

estático Força de atrito

cinético

Fe ≤ µe NfdFc = µc N

Page 15: Aula6 força e movimento ii

Forças de Atrito

Podemos dizer que atrito são forças de contato

entre duas superfícies.

F

e

N

A intensidade da força de atrito cinético que atua

sobre corpos que estão se movendo, é menor do

que a intensidade máxima da força de atrito

estático, que atua sobre objetos em repouso.

Page 16: Aula6 força e movimento ii

Forças de Atrito

Os valores de µe e µc dependem da natureza das

superfícies, mas normalmente, µe é maior que µc .

A direção da força de atrito em um objeto é paralela

à superfície com a qual o objeto está em contato e é

oposta ao movimento.

Os coeficientes de atrito são independentes da área

de contato entre as superfícies.

Page 17: Aula6 força e movimento ii

Exercícios

9. Um bloco de madeira pesa 2000 N. Para

deslocá-lo sobre uma mesa horizontal, com

velocidade constante, é necessário aplicar uma

força horizontal de intensidade 100 N. Qual o

coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e a

mesa? 0,05

10. Um bloco de massa 20 kg é puxado

horizontalmente por um barbante. O coeficiente

de atrito entre o bloco e o plano de apoio é 0,25.

Sabendo que o bloco tem aceleração de módulo

igual a 2,0 m/s², qual a intensidade da força de

tração no barbante? 90 N

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Exercícios 11. Um caminhão transporta um bloco de ferro de

3,0 t, trafegando horizontalmente em linha reta avelocidade constante. O motorista vê o sinal ficarvermelho e aciona os freios, aplicando umadesaceleração constante de módulo 3,0 m/s². Obloco não escorrega. O coeficiente de atritoestático entre o bloco e a carroceria é 0,30.

a) Qual a intensidade da força de atrito que acarroceria aplica sobre o bloco durante adesaceleração?

b) Qual é a máxima desaceleração que ocaminhão pode ter para o bloco não escorregar?

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Exercícios

12. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e

a parede vertical, mostrados na figura abaixo, é

0,25. O bloco pesa 100 N. Qual o menor valor da

força F para que o bloco permaneça em

repouso?

Page 20: Aula6 força e movimento ii

Exercícios

Um bloco de 1,0 kg está sobre outro de 4,0 kg que

repousa sobre uma mesa lisa. Os coeficientes de

atrito estático e cinético entre os blocos valem 0,60

e 0,40. A força F aplicada ao bloco de 4,0 kg é de

25 N. Encontre a intensidade da força de atrito que

atua sobre o bloco de 4,0 kg?

Page 21: Aula6 força e movimento ii

Exercícios

Uma força F é aplicada a um sistema de dois

blocos, A e B, de massas mA e mB. O coeficiente de

atrito estático entre os blocos A e B é igual a µB e o

coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco A e o

plano horizontal é igual a µA. Assinale a alternativa

que representa o valor máximo da força horizontal F

que se pode aplicar ao bloco A, de forma que o

bloco B não deslize (em relação ao bloco A).

Page 22: Aula6 força e movimento ii

Exercícios

Determine a expressão que representa a

aceleração do bloco da figura abaixo:

Page 23: Aula6 força e movimento ii

Aplicação da 2ª Lei de Newton ao

Movimento Circular

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Aplicação da 2ª Lei de Newton ao

Movimento Circular

Page 25: Aula6 força e movimento ii

Força centrífuga x centrípeta Algumas vezes, a força centrípeta é chamada de Força

Centrífuga.

Para o movimento da Terra em torno do Sol, a força

centrípeta é a gravidade.

Para uma esfera ligada a um fio, a força centrípeta é a

tensão na corda.

Ou seja, para que um objeto com massa encontre-se

em movimento curvilíneo é necessária uma força centrípeta

puxando-o para o centro de curvatura da trajetória.

Os objetos abandonam as trajetórias curvas não devido à

presença de algum tipo de "força centrífuga" responsável

por tirá-los das trajetórias curvilíneas, mas sim porque as

forças centrípetas necessárias aos movimentos curvilíneos

por algum motivo não se fazem mais presentes.

Page 26: Aula6 força e movimento ii

Força centrífuga x centrípeta

Um observador no interior do carro, sofre uma

aceleração em relação à estrada. Quando entra em

uma curva sente-se atirado para fora do carro, ou

seja para fora da curva. Esta poderia ser

considerada a força centrífuga, que o atira para fora

da trajetória circular. Porém a força centrifuga só é

válida para o observador em movimento junto ao

carro, ou seja um observador não-inercial.

Na verdade, a força conhecida erroneamente

como força centrífuga não existe e não pode ser

incluída em equações que descrevam o movimento

circular de um corpo.

Page 27: Aula6 força e movimento ii

Exemplo: Um carro de 1500 kg se move em uma superfície plana e

encontra uma curva. O raio da curva é 35 m e o coeficiente deatrito estático sobre o pavimento seco é 0,500. Encontre avelocidade máxima que o carro pode ter para fazer a curvacom sucesso.

Supondo que o carro viaje sobre uma pista molhada e quecomece a deslizar sobre a pista com uma velocidade desomente 8 m/s. Qual o coeficiente de atrito estático nessecaso?

http://sovestibular.blogspot.com.br/2009/10/exercicios-de-fisica-atrito-resolvidos.html

http://fisicainterativa.com/exercicios-resolvidos/aplicacoes-das-leis-de-newton/