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Universidade de Brasília Instituto de Física Quinta Lista de Exercícios de Física I Questão 1 Uma criança deixa cair, acidentalmente, uma garrafa de borda de uma mesa. Não despreze a resistência do ar. Responda: (a) Quais forças são exercidas sobre a garrafa quando ela está no ar? (b) Qual é a reação de cada força e sobre quais corpos a garrafa os exerce? Solução (a) Como a resistência do ar não é negligenciada, a força resultante sobre a garrafa é a soma da força peso exercida pela terra mais a força de resistência do ar. (b) A garrafa exerce uma força vertical para cima sobre o centro da Terra (reação à força gravitacional) e uma força vertical para baixo sobre o ar (reação à resistência que o ar exerce sobre a garrafa). Questão 2 Na superfícia de Io, uma lua de Júpiter, a aceleração devido à gravidade é g = 1 , 81 m/s 2 . Uma cadeira pesa 44 , 0 N na su- perfícia terrestre. Responda: (a) Qual é a massa da cadeira na superfícia terrestre? (b) Qual a massa e seu peso na superfícia de Io? Solução (a) M = P g (44 , 0 N ) (9 , 80 m/s ) = 4 , 49 kg (b) A massa é a mesma ( 4 , 49 kg ), pois independe de qualquer força sendo aplicada sobre o corpo. O peso é P Io = (4 , 49 kg ) . (1 , 81 m/s 2 ) = 8 , 13 N Questão 3 Uma força de 3 , 0 N e outra de 4 , 0 N , perpendiculares, atuam sobre uma massa de 10 kg . Se o objeto parte do repouso, sua velocidade, ao final de 4 , 0 s , em m/s , será: Solução F 2 r = 3 2 + 4 2 F 2 r = 25 F r = 5 N F r = m.a F r = 10 . Δ v Δ t 5 = 10 . Δ v 4 Δ v = 2 m/s , como v o = 0 m/s, v f = 2 m/s Questão 4 Um automóvel em trajetória reta, tem massa 1 , 512 kg e uma velocidade inicial de 60 km/h . Quando os freios são acionados, para produzir uma desaceleração constante, o carro para em 1 , 2 min . A força aplicada ao carro é igual, em newtons , a: Solução V = V o + at 0 = 60 3 , 6 + a 72 a = - 60 259 , 2 F r = m.a F r = 1512 . 60 259 , 2 F r = 350 N Questão 5 Na figura a seguir, as forças ~ F 1 e ~ F 2 são aplicadas a uma caixa que desliza com velocidade constante sobre uma superfícia sem atrito. Diminuímos o ângulo θ sem mudar o módulo de ~ F 1 . Para manter a caixa deslizando com velocidade constante de- vemos aumentar, diminuir ou manter inalterado o módulo de ~ F 2 ? Solução A componente de ~ F 1 que está afetando o movimento é seu ~ F 1 x . Ao diminuírmos o ângulo θ entre o eixo X e o vetor ~ F 1 estaremos au- mentando o valor da sua componente no eixo X , portanto, devemos aumentar o valor de ~ F 2 , que atua somente no eixo X , para que não haja aceleração no movimento, ou seja, a velocidade se mantenha constante. Questão 6 No instante t = 0 , uma força ~ F constante começa a atuar sobre uma pedra que se move no espaço sideral no sentido positivo do eixo X. Responda: (a) Para t > 0 , quais são as possíveis funções x ( t ) para a posição da pedra? (1) x = 4 t - 3 (2) x = - 4 t 2 + 6 t - 3 (3) x = 4 t 2 + 6 t - 3 (b) Para que função ~ F tem o sentido contrário ao do movimento inicial da pedra?
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  • Spring '18
  • Peso, equação, Força Normal, atrito, gravidade, Aceleração

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