Física Mecânica

Capítulo 5 – Aplicações da Lei de Newton

Q5.1 –

Q5.3 – Porque o somatório das forças na horizontal é menor que o somatório na vertical, ou seja, há um peso gravitacional que é sempre maior que a força exercida na direção perpendicular. Essa força faz com que a corda descreva uma curva chamada na matemática de catenária conforme o diagrama abaixo:

Q5.5 - Sabemos que para um Movimento Harmônico Simples (MHS). A relação entre a massa do sistema, a constante elástica e a frequência angular () do MHS é dado pela seguinte relação matemática:

A massa na relação acima é a massa total do sistema, massa desconhecida (M) mais a massa da mola (m). Dessa maneira temos que

Lembrando que a relação entre frequência angular () e período () é dado pela seguinte relação matemática:

Dessa maneira temos que:

Isolando a massa do astronauta (M) do lado esquerdo da relação acima:

Desta forma a NASA pode monitorar a massa perdida pelos astronautas.

Q5.7 – Pelo principio da inércia um corpo que esta em movimento tende a manter-se em movimento da direção no vetor da força aplicada. No caso em estudo, a bolsa não atinge o chão do elevador simulando um ambiente de gravidade zero, desta forma a bolsa e o elevador estão se movendo na mesma direção e com a mesma velocidade ao serem atraídos pela gravidade.
Q5.9 – O Um parafuso é submetido as seguintes cargas ao ser apertado por uma porca: carga de tensão, à torção e algumas vezes a uma carga de cisalhamento. A carga de tensão corresponde à força que une as partes, a de torção resulta da força de atrito entre o parafuso e a porca e o cisalhamento ocorre quando forças externas fazem o parafuso deslizar, conforme diagrama abaixo. A arruela funciona como um agente que aumenta a área de atrito.

Q5.11 – Porque ao puxar com um ângulo θ acima da horizontal diminui-se a força de atrito, uma vez que esta força ao ser decomposta exibe duas outras forças, Fx e Fy, em que Fx está na horizontal e