Os Fundamentos da Física 2: agosto 2015

segunda-feira, 31 de agosto de 2015

Cursos do Blog - Mecânica

23ª aula
Aplicando as Leis de Newton

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 5: resolução

Vamos analisar separadamente cada bloco, colocando as forças que agem neles:

PFD (A): T – f = m_A.a => T – f = 4.a (1)
PFD (B): f = m_B.a => f = 1.a (2)
PFD (C): P_C – T = m_C.a => 5.10 – T = 5.a => 50 – T = 5.a (3)
(1) + (2) + (3): 50 = (4 + 1 + 5).a => a = 5 m/s²

De (2): f = 1.5,0 => f = 5 N
De (1): T – 5 = 4.5 => T = 25 N

Portanto, a força de contato que A exerce em B e a aceleração são respectivamente f = 5 N e a = 5 m/s².
A tração que o bloco C exerce no fio é de 25 N.

Resposta: c

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 4: resolução

Vamos analisar separadamente cada bloco, colocando as forças que agem neles:

PFD (A): F – T = m_A.a (1)
PFD (B): T – T ‘- P_B = m_B.a (2)
PFD (C): T’ - P_C = m_C.a (2)
(1) + (2) + ( 3):
F - P_B – P_C = (m_A + m_B + m_C).a
F – 60 - 80 = (4 + 6 + 8).2
F = 176 N

Resposta: e

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Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 3: resolução

Aceleração do bloco A da figura I:

F = m.a₁ => 10 = m.a₁ => a₁ = 10/m
Aceleração do bloco A da figura II:
Vamos analisar separadamente cada bloco, colocando as forças que agem neles:

PFD (A): T = m.a₂ (1)
PFD (B): PB - T = m_B.a₂ => 10 – T = m_B.a₂ (2)
(1) + (2): 10 = (m + m_B).a₂ => a₂ = 10/(m+m_B)
De a₁ = 10/m e a₂ = 10/(m+m_B) concluímos que a aceleração do bloco A é maior na situação da figura I.

Resposta: c

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Aplicando as Leis de Newton

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 2: resolução

As intensidades das forças resultantes em A e em B são, de acordo com a segunda lei de Newton, dadas por:

F_RA = m.a => F_RA = 2,0.2,0 => F_RA = 4,0 N
F_RB = M.a => F_RB = 6,0.2,0 => F_RB = 12 N

Resposta: d

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Aplicando as Leis de Newton

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1: resolução

a) Como o movimento é horizontal, não há aceleração na vertical e, portanto, o peso e a força normal que agem em cada bloco se equilibram. A intensidade da força que B exerce em A é também igual a f pela terceira lei de Newton.

Em A a força resultante tem intensidade: F – f; em B a força resultante tem intensidade: f
PFD (A): F – f = m.a
PFD (B): f = M.a
Com os valores fornecidos, temos:
6,0 – f = 2,0.a (1)
f = 1,0.a (2)
Somando membro a membro as equações (1) e (2), vem:
6,0 = 3,0.a => a = 2,0 m/s².
b) A intensidade da força resultante em A é, de acordo com a segunda lei de Newton, dada por:
F_RA = m.a => F_RA = 2,0.2,0 => F_RA = 4,0 N

Respostas: a) 2,0 m/s² b) 4,0 N

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Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 5: resolução

Vamos analisar separadamente cada bloco, colocando as forças que agem neles:

PFD (A): T – f = m_A.a => T – f = 2,0.a (1)
PFD (B): f = m_B.a => f = 1,0.a (2)
PFD (C): P_C – T = m_C.a => 3,0.10 – T = 3,0.a => 30 – T = 3,0.a (3)

(1) + (2) + (3): 30 = (2.0 + 1,0 + 3,0).a => a = 5,0 m/s²

De (2): f = 1,0.5,0 => f = 5,0 N
De (1): T – 5,0 = 2,0.5,0 => T = 15 N

Respostas: 5,0 m/s²; 15 N; 5,0 N

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Exercícios básicos

Exercício 4: resolução

Vamos analisar separadamente cada bloco, colocando as forças que agem neles:

PFD (A): T₁ – P_A = m_A.a => T₁ - 10 = 1,0.2,0 => T₁ = 12 N
PFD (B): T₂ – T₁ = m_B.a => T₂ – 12 = 2,0.2,0 => T₂ = 16 N
PFD (C): P_C – T₂ = m_C.a => m_C.g - T₂ = m_C.a => m_C.10 - 16 = m_C.2,0 =>
m_C = 2,0 kg

Respostas: 12 N; 16 N; 2,0 kg

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Exercícios básicos

Exercício 3: resolução

Vamos analisar separadamente cada bloco, colocando as forças que agem neles:

PFD (A): T = m.a => T = 2,0.a (1)
PFD (B): P_B - T = M.a => 30 – T = 3,0.a (2)

(1) + (2): 30 = (2,0 + 3,0).a => a = 6,0 m/s²

De (1): T = 12 N

Respostas: 6,0 m/s²; 12 N

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Exercícios básicos

Exercício 2: resolução

Vamos analisar separadamente cada bloco, colocando as forças que agem neles:

PFD (A): T = m.a => T = 1,0.a (1)
PFD (B): F - T = M.a => 12 – T = 2,0.a (1)

(1) + (2): 12 = (1,0 + 2,0).a => a = 4,0 m/s²

De (1): T = 4,0 N

Respostas: 4,0 m/s²; 4,0 N

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Exercícios básicos

Exercício 1: resolução

a) Como o movimento é horizontal, não há aceleração na vertical e portanto, o peso e a força normal que agem em cada bloco se equilibram.
b) A intensidade da força que B exerce em A é também igual a f pela terceira lei de Newton.
c)

d) Em A a força resultante tem intensidade: F – f; em B a força resultante tem intensidade: f
e) PFD (A): F – f = m.a
PFD (B): f = M.a
f) Com os valores fornecidos, temos:
12 – f = 1,0.a (1)
f = 2,0.a (2)

Somando membro a membro as equações (1) e (2), vem:
12 = 3,0.a => a = 4,0 m/s².
De (2): f = 2,0.4,0 => f = 8,0 N

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