LISTA DE EXERCÍCIOS SOBRE APLICAÇÃO DAS LEIS DE
NEWTON
Exercícios introdutórios:
1) Uma força horizontal de 200 N age
corpo que adquire a aceleração de 2 m/s2. Qual é a sua massa?
2) Uma força horizontal de 6000 N age
corpo que adquire a aceleração de 2 m/s2. Qual é a sua massa?
3) Um caminhão com massa de 4000 kg está parado diante
de um sinal luminoso. Quando o sinal fica verde, o caminhão parte em movimento
acelerado e sua aceleração é de 2 m/s2. Qual o valor da força
aplicada pelo motor?
4) Sobre um corpo de 2 kg atua uma força horizontal
de 8 N. Qual a aceleração que ele adquire?
5) O corpo indicado na figura tem
massa de 5 kg e está em repouso sobre um plano horizontal sem atrito. Aplica-se
ao corpo uma força de 20 N. Qual a aceleração adquirida por ele?
6) 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 em Newtons que um bloco
exerce sobre o outro?
Exercícios básicos
Ex 1: Dois
blocos A e B de massas m e M, respectivamente, estão apoiados numa superfície
horizontal perfeitamente lisa. Uma força horizontal constante de intensidade F
é aplicada ao bloco A.
a) O que ocorre com o peso e força
normal que agem em cada bloco?
b) Sendo f a intensidade da força que
A exerce em B, qual é a intensidade da força que B exerce em A?
c) Represente todas as forças que
agem nos blocos A e B, assim como a aceleração que eles adquirem.
d) Qual é a intensidade da força
resultante que age em A e em B?
e) Aplique a cada um dos blocos a
segunda lei de Newton, também chamada Princípio Fundamental da Dinâmica (PFD) e
obtenha duas equações escalares, relacionando as intensidades das forças resultantes
e a intensidade da aceleração.
f) Calcule a intensidade da
aceleração a e a intensidade da força f, considerando
F = 12 N, m = 1,0 kg e M = 2,0 kg.
Ex 2: Dois
blocos A e B de massas m = 1.0 kg e M = 2,0 kg, respectivamente, estão apoiados
numa superfície horizontal perfeitamente lisa e ligados por um fio ideal. Uma
força horizontal constante de intensidade F = 12 N é aplicada ao bloco B.
Determine a intensidade da aceleração dos blocos e a intensidade da força de
tração no fio.
Os dois carrinhos da figura abaixo,
estão ligados entre si por um fio leve e inextensível. "A" tem massa
de 2 Kg e
"B", 10 Kg .
Uma força de 48 N puxa, horizontalmente para a direita o carrinho
"B". A aceleração do sistema vale:
4,0 m/s2 b) 4,8m/s2 c) 10 m/s2 d) 576m/s2
Na figura a seguir, os blocos A e B
se movimentam com uma aceleração constante de
1 m/s2 num plano horizontal sem atrito sob a ação da Força F.
a) A intensidade da Força F;
b) A Força que A exerce sobre B.
No conjunto da figura abaixo, o bloco
A tem massa 0,50 Kg. O bloco B, de massa 4,5 Kg, está sobre o plano sem atrito.
Adimitindo g = 10 m/s2 e o
fio inextensível (que não pode ser
estendido; extensivo)
a) A aceleração do Conjunto;
b) A Tração no Fio.
Os blocos A e B têm massas mA = 5,0
kg e mB = 2,0 kg e estão apoiados num plano horizontal perfeitamente liso.
Aplica-se ao corpo A a força horizontal F, de módulo 21N.
A força de contato entre os blocos A e
B tem módulo, em Newtons:
a) 21 N b) 11,5 N c) 9 N d ) 7 N e)
6 N
Ex 3: Considere
dois blocos A e B de massas m = 2.0 kg e M = 3,0 kg, respectivamente. O bloco A
está apoiado numa superfície horizontal perfeitamente lisa e é ligado, por um
fio ideal, ao bloco B que se move verticalmente. Considere g = 10 m/s2.
Determine a intensidade da aceleração dos blocos e a intensidade da força de
tração no fio.
Ex 4: O
bloco B, apoiado numa mesa horizontal e perfeitamente lisa, está ligado por
meio de dois fios ideais aos blocos A e C. A aceleração do bloco B é para a
direita e tem intensidade a = 2,0 m/s2. As massas de A e B são
respectivamente 1,0 kg e 2,0 kg. Considere g = 10 m/s2. Determine as
intensidades das forças de tração nos fios e a massa do bloco C.
Ex 5: Para
o sistema de blocos, considere a inexistência de atritos. As massas de A, B e C
são, respectivamente, 2,0 kg, 1,0 kg e 3,0 kg. Seja g = 10 m/s2.
Determine a aceleração dos blocos, a intensidade da tração no fio que liga A e
C e a intensidade da força que A exerce em B.
Exercícios de revisão
Ex 1: (Fuvest) A figura mostra dois blocos A e B empurrados por uma força horizontal constante de intensidade F = 6,0 N, em um plano horizontal sem atrito.
O bloco A tem massa 2,0 kg e o bloco B tem massa 1,0 kg.
a) Qual é o módulo da aceleração do conjunto?
b) Qual é a intensidade da força resultante sobre o bloco A?
Ex 2: (Vunesp) Dois blocos, A e B, de massas 2,0 kg e 6,0 kg, respectivamente, e ligados por um fio, estão em repouso sobre um plano horizontal. Quando puxado para a direita pela força F mostrada na figura, o conjunto adquire aceleração de 2,0 m/s2.
a) Qual é o módulo da aceleração do conjunto?
b) Qual é a intensidade da força resultante sobre o bloco A?
Ex 2: (Vunesp) Dois blocos, A e B, de massas 2,0 kg e 6,0 kg, respectivamente, e ligados por um fio, estão em repouso sobre um plano horizontal. Quando puxado para a direita pela força F mostrada na figura, o conjunto adquire aceleração de 2,0 m/s2.
Nestas condições, pode-se afirmar que o módulo da resultante das forças que
atuam em A e o módulo da resultante das forças que atuam em B valem, em
newtons, respectivamente:
a) 4,0 e 16.
b) 16 e 16.
c) 8,0 e 12
d) 4,0 e 12.
e) 1,0 e 3,0
Ex 3: (UFU-MG) As figuras I e II representam duas montagens realizadas em um laboratório de Física. Na figura I um operador exerce na extremidade livre do fio uma força de intensidade F = 10 N e na figura II prende-se à referida extremidade um bloco B de peso PB = 10 N.
a) 4,0 e 16.
b) 16 e 16.
c) 8,0 e 12
d) 4,0 e 12.
e) 1,0 e 3,0
Ex 3: (UFU-MG) As figuras I e II representam duas montagens realizadas em um laboratório de Física. Na figura I um operador exerce na extremidade livre do fio uma força de intensidade F = 10 N e na figura II prende-se à referida extremidade um bloco B de peso PB = 10 N.
É correto afirmar, sabendo-se que não há atrito que:
a) A aceleração do bloco A de massa m é nula nos dois casos se m = 1,0 kg.
b) As duas montagens fornecerão mesma aceleração para o bloco A de massa m.
c) A aceleração do bloco A é maior na situação da figura I.
d) A aceleração do bloco A não depende F ou de P.
Ex 4: (Espcex) Três blocos A, B e C de massas 4 kg, 6 kg e 8 kg, respectivamente, são dispostos, conforme representado no desenho abaixo, em um local onde a aceleração da gravidade g vale 10 m/s2.
a) A aceleração do bloco A de massa m é nula nos dois casos se m = 1,0 kg.
b) As duas montagens fornecerão mesma aceleração para o bloco A de massa m.
c) A aceleração do bloco A é maior na situação da figura I.
d) A aceleração do bloco A não depende F ou de P.
Ex 4: (Espcex) Três blocos A, B e C de massas 4 kg, 6 kg e 8 kg, respectivamente, são dispostos, conforme representado no desenho abaixo, em um local onde a aceleração da gravidade g vale 10 m/s2.
Desprezando todas as forças de atrito e considerando ideais as polias e os fios, a intensidade da força horizontal F que deve ser aplicada ao bloco A, para que o bloco C suba verticalmente com uma aceleração constante de 2 m/s2, é de:
a) 100 N
b) 112 N
c) 124 N
d) 140 N
e) 176 N
Ex 5: (UEGO) Na figura a seguir, os blocos A e B encontram-se apoiados sobre uma superfície horizontal sem atrito, o bloco C está ligado ao bloco A por meio de um fio inextensível que passa por uma polia de massa desprezível, sendo as massas mA = 4 kg, mB = 1 kg e mC = 5 kg e considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2.
Nessas condições, é correto afirmar que:
a) o conjunto de blocos A, B e C está em movimento retilíneo uniforme.
b) sendo a soma das massas dos blocos A e B igual à massa do bloco C, podemos afirmar que o sistema se encontra em repouso.
c) a força de contato que A exerce em B e a aceleração são respectivamente 5 N e 5 m/s2.
d) a tração que o bloco C exerce no fio é de 10 N.
e) não houve conservação de energia mecânica do sistema.
Ex 6: No Conjunto da figura abaixo, temos mA
= 1,0 kg e mB = 2,0 kg e mC = 2,0 kg. O bloco B se apóia num plano sem atrito.
São desprezíveis as massas da polia e do fio, que é supostamente inextensível.
Adimitindo
g = 10m/s2, determine:
a) A aceleração do Conjunto;
b)
A Tração TAB, entre A e B;
c)
A Tração TBC entre B e C.
Especial força peso:
1-
Calcule a força com que a Terra puxa um corpo de 20kg de massa quando ele está
em sua superfície. (Dado: g=10 m/s2)
2-
Na Terra, a aceleração da gravidade é em média 9,8 m/s2, e na Lua
1,6 m/s2. Para um corpo de massa 5 kg , determine: A) o peso
desse corpo na Terra. B) a massa e o peso desse corpo na Lua.
3-
Um astronauta com o traje completo tem uma massa de 120 kg . Determine a sua
massa e o seu peso quando for levado para a Lua, onde a gravidade é
aproximadamente 1,6 m/s2.
4-
Na Terra, num local em que a aceleração da gravidade vale 9,8 m/s2,
um corpo pesa 98N. Esse corpo é, então
levado para a Lua, onde a aceleração da gravidade vale 1,6m/s2?. Determine sua massa e o seu peso na Lua.
5-
Em Júpiter, a aceleração da gravidade vale 26 m/s2, enquanto na
Terra é de 10 m/s2. Qual seria, em Júpiter, o peso de um astronauta
que na Terra corresponde a 800 N?
6-
Qual é o peso, na Lua, de um astronauta que na Terra tem peso 784 N? Considere gT = 9,8 m/s2 e gL
= 1,6 m/s2.
7- Em 20
de julho, Neil Armstrong tornou-se a primeira pessoa a pôr os pés na Lua. Suas
primeiras palavras, após tocar a superfície da Lua, foram "É um pequeno
passo para um homem, mas um gigantesco salto para a Humanidade". Sabendo
que, na época, Neil Armstrong tinha uma massa de 70 kg e que a gravidade da
Terra é de 10m/s² e a da Lua é de 1,6m/s², calcule o peso do astronauta na
Terra e na Lua.
