Caderno
06
Dinâmica II
Conteúdos
Aplicações das Leis de Newton, Máquina de Atwood, Plano Inclinado, Força de Atrito e Resultante Centrípeta.
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Do que se Trata?
...
Confira!
Neste Caderno enfatizamos estratégias específicas que são úteis na aplicação das leis do movimento de Newton para resolução de exercícios.
Além de situações inéditas, você encontrará os exercícios tradicionais que envolvem blocos apoiados ou suspensos, em planos horizontais ou inclinados, com e sem atrito, em movimentos retilíneos ou curvilíneos, neste caso as conhecidas Forças Centrípetas.
01
No arranjo experimental da figura, desconsiderando os atritos, onde os blocos A, de massa 8 kg, e B, de massa 2 kg, ligados por um fio ideal, são puxados por uma força de 30 N, determine:
a) a aceleração do conjunto;
b) a intensidade da força de tração no fio que liga os blocos.
[ Quais seriam os valores da aceleração e da tração no fio, caso fossem invertidas as posições dos blocos? Tente resolver e depois assista à resolução comentada em https://youtu.be/itQ5HSb6wNI ]
Resolução Comentada
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05
Um bloco de massa m desliza para baixo em um plano inclinado de um ângulo θ com a horizontal. Se não houver atrito entre o bloco e o plano, qual das seguintes afirmações sobre o movimento do bloco é verdadeira?
a) A aceleração de descida do bloco é a = m.sen θ;
b) A aceleração de descida não depende da massa do bloco;
c) Quanto menor a massa, mais tempo leva para o bloco descer a rampa;
d) Para um ângulo de 30º, a aceleração é a = 2,0 m/s2;
e) O tempo que leva para o bloco descer a rampa aumenta à medida que o ângulo de inclinação, θ, aumenta.
06
No arranjo experimental da figura, agora considerando o atrito entre os blocos e a superfície, com valor de 0,1 de coeficiente de atrito, tendo os blocos A, massa de 2 kg, e B, de 4 kg, ligados por um fio ideal e puxados por uma força de 30 N, determine (Adote g = 10 m/s2):
a) a aceleração do conjunto;
b) a intensidade da força de tração no fio que liga os blocos.
07
Considerando que o fio tenha massa desprezível, no arranjo experimental da figura, com a massa de A, 2 kg, e de B, 6 Kg, o coeficiente de atrito* entre o bloco B e a superfície igual a 0,20, determine:
a) a aceleração dos blocos;
b) o valor da tração no fio.
*Veja que não foi definido se o coeficiente de atrito é estático ou dinâmico, assim, nestes casos considere os dois iguais. Tem mais, para a resolução deste exercício adote g = 10 m/s2.
09
Sobre a Dinâmica dos Movimentos Curvilíneos são feitas as seguintes afirmações.
I – Para que um objeto execute uma trajetória curvilínea, é necessária uma força, ou componente desta, com direção paralela à velocidade do objeto.
II – A força gravitacional é a força centrípeta que atua sobre um satélite em movimento circular na órbita da Terra.
III – Ao saltar com uma corda fazendo um pêndulo, no ponto mais baixo da trajetória circular, a tração na corda que mantém a pessoa deve ter a mesma intensidade que o peso dela.
Assim, está correto o que se afirma em:
a) I e III.
b) I e II.
c) II e III.
d) Apenas I.
e) Apenas II.
10
Um instrutor de treinamento físico prepara um circuito onde existirá uma travessia de córrego com a utilização de um pêndulo de 4 m de comprimento, onde, no ponto mais baixo da trajetória, o participante atingirá a velocidade de 6 m/s. Se utilizar a recomendação de 100 kg, como a massa máxima dos participantes deste circuito, o instrutor deve adquirir uma corda cujas especificações técnicas indicam suportar, no mínimo, uma carga de (Adote g = 10 m/s2):
a) 100 N.
b) 150 N.
c) 1000 N.
d) 1150 N.
e) 1900 N.
Respostas
01. a) 3 m/s2 ; b) 6 N.
02. a) 4 m/s2; b) 8 N.
03. a) 1 m/s2; b) 9 N.
04. a) 5 m/s2; b) 30 N.
05. Letra B.
06. a) 4 m/s2; b) 10 N.
07. a) 1 m/s2; b) 18 N.
08. Letra A.
09. Letra E.
10. Letra E.
11. Letra A.