leis de newton

Páginas: 7 (1613 palavras) Publicado: 1 de setembro de 2014
Depto. de Física
FSC 5101 - Física I

Lista 2 – Leis de Newton
1. Um homem puxa horizontalmente, por meio de uma corda, um bloco de massa m,
situado em um plano horizontal sem atrito. Mostre que, se a massa da corda é desprezível, a corda transmite integralmente ao bloco a força exercida pelo homem.
2. Considere a figura. Determine as tensões nas cordas,
supondo que as mesmas sejam ideais.O peso do corpo
suspenso é 90,0 N.
R: 77,9 N; 45,0 N; 90,0 N

3. Um viajante espacial possui massa de 70 kg. Calcule o seu peso quando estiver em
repouso sobre uma balança: (a) na Terra; (b) na Lua (onde g = 1,67 m/s2); (c) em Júpiter (onde g = 25,90 m/s2). (d) Qual é a sua massa em cada um destes locais?
R: (a) 700 N (b) 116,9 N (c) 1813 N (d) 70 kg
4. Uma esfera eletricamente carregada,de massa m, está suspensa por um fio isolante
inextensível. Sobre ela atua uma força elétrica horizontal de modo que, no equilíbrio,
o barbante forma um ângulo de  com a vertical. Calcule: a) o módulo da força elétrica; b) a tensão no fio.
R: a) mg tg

b)

mg
cos 

5. Determine a tensão no cabo de um elevador de massa m quando o elevador está: a)
subindo com uma aceleração a; b)descendo com uma aceleração duas vezes maior
do que a anterior.
R: a) m (g+a)
b) m (g-2a)
6. A tensão no fio de um lustre pendurado verticalmente no interior de um elevador
que desce com uma desaceleração de 2,0 m/s2 é igual a 12N. Calcule: a) a massa do
lustre; b) a tensão no fio quando o elevador sobe com uma aceleração de 1,0 m/s2.
R: 1 kg; 11 N
7. Um objeto possui massa igual a 10 kg. Umacorda possui tensão de ruptura igual a
70 N. Explique como seria possível baixar este objeto de um telhado usando esta
corda.
R: Para que a corda não se rompa, o objeto deve ser baixado com uma aceleração
maior do que 3,0 m/s2. Para uma aceleração igual a 3,0 m/s2, a corda não se rompe,
mas está no limite de ruptura; se a aceleração for menor do que 3,0 m/s2, a corda se
rompe. Em particular,o objeto não pode ficar suspenso nesta corda parado nem ser
puxado para cima (qualquer que seja a aceleração).

8. Um bloco de massa m1 está apoiado sobre um plano
inclinado liso que forma um ângulo de  com a horizontal. Este corpo é ligado a outro de massa m2, através de
um fio ideal (inextensível e de massa desprezível) que
passa por uma roldana sem atrito. Calcule: a) a aceleração decada corpo; b) o módulo da tensão na corda.
R: a)

m2 g  m1 g sen1
m1  m2

b)

m1m2 g (1  sen )
m1  m2

9. Três blocos, conectados por cordas,
como mostra a figura, estão sobre uma
mesa horizontal sem atrito e são puxados para a direita com uma força T3.
Determine: a) a aceleração do sistema;
b) a aceleração para N blocos ligados por cordas de massas desprezíveis, supondo
quea massa total dos N blocos seja igual a M, isto é, supondo M = m1 + m2 + m3 + ...
R: a)

T3
m1  m2  m3

b)

T3
M

10. Considere duas massas m1 e m2 ligadas por uma corda de massa desprezível e
pendendo livremente de uma polia sem atrito. Suponha m2 maior do que m1. Determine a aceleração das massas e a tensão na corda.
R:

2m1m2 g
;
m1  m2

(m2  m1 ).g
m2  m1

11. Doiscorpos de massa iguais estão ligados por uma
corda ideal que passa por uma polia sem atrito. O plano de apoio é perfeitamente liso e forma um ângulo 
com a horizontal. Demonstre que a aceleração dos corpos e a tensão na corda são respectivamente:
a

g (1  sen  )
2

e

T

mg (1  sen )
2

12. Nos esquemas da figura, suponha que as polias e os fios sejam ideais e que os
atritossejam desprezíveis. Sabendo-se que os pesos de A, B e C são, respectivamente, 20 N, 30 N, 50 N, determine a aceleração de cada conjunto e a tensão em cada fio.

R: a) 5 m/s2; 10 N; 25 N b) 3 m/s2; 26 N; 35 N

13. Dois blocos estão em contato sobre uma mesa
plana sem atrito. Uma força horizontal é aplicada
a um dos blocos, conforme indicado na figura.
Suponha m1 = 3,0 kg, m2 = 2,0 kg, F =...
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