Material de Apoio - Aplicando as leis de Newton


1°) (Fuvest) A figura mostra dois blocos A e B empurrados por uma força horizontal constante de intensidade F = 6,0 N, em um plano horizontal sem atrito.


O bloco A tem massa 2,0 kg e o bloco B tem massa 1,0 kg.

a) Qual é o módulo da aceleração do conjunto?
b) Qual é a intensidade da força resultante sobre o bloco A?


a) 

Resolução:

Para o bloco A temos:

6 - f = 2.a

Para o bloco B temos:

f = 1.a


Resolvendo o sistema pelo método da adição:



b) Como f = 1.a, temos que:

f = 1.2
f = 2N 


2°) Dois Blocos de massas 5kg e 3kg estão numa superfície horizontal sem atrito e ligados por um fio de massa desprezível. A força horizontal F tem intensidade constante igual a 4N. Determine a tração no fio que liga os corpos.




Resolução:

Para o bloco A temos:

T = 5.a

Para o bloco B temos:

4 - T = 3.a


Resolvendo o sistema pelo método da adição:


Logo, como T = 5.a

T = 5 . 0,5

T = 2,5N


3°) Sabendo-se que a tração no fio que une os dois blocos vale 100N, qual é o valor do módulo da força F? Despreze o atrito entre os blocos e a superfície e adote 20kg para a massa do bloco B e 10kg para massa do bloco A.



Resolução:





4°) Considere dois blocos A e B de massas m = 2.0 kg e M = 3,0 kg, respectivamente. O bloco A está apoiado numa superfície horizontal perfeitamente lisa e é ligado, por um fio ideal, ao bloco B que se move verticalmente. Considere g = 10 m/s2. Determine a intensidade da aceleração dos blocos e a intensidade da força de tração no fio.



Resolução:

Calculando o Peso do Bloco B:

PB = M . g
PB = 3 . 10
PB = 30N


Resolvendo o sistema pelo método da adição:
Como T = 2 . a

T = 2 . 6
T = 12 N



5°) O bloco B, apoiado numa mesa horizontal e perfeitamente lisa, está ligado por meio de dois fios ideais aos blocos A e C. A aceleração do bloco B é para a direita e tem intensidade a = 2,0 m/s2. As massas de A e B são respectivamente 1,0 kg e 2,0 kg. Considere g = 10 m/s2. Determine as intensidades das forças de tração nos fios e a massa do bloco C.



Resolução:

Calculando o Peso do bloco A:                                        Para o bloco B temos:

PA = MA . g                                                                      T' - T = 2 . a
PA = 1 . 10                                                                       T' - 12 = 2 . 2
PA = 10N                                                                         T' = 16N

Logo,                                                                               Para o bloco C temos:

T - 10 = 1 . a                                                                   PC - T' MC . a
T - 10 = 1 . 2                                                                   MC . g - 16 = MC . 2
T = 12N                                                                          10MC - 2MC = 16
                                                                                        8MC = 16  
                                                                                        MC = 2kg 


6°) (FATEC-SP) No sistema figurado, desprezar dissipação, inércia das rodas e efeitos do ar ambiente. Os carros são interligados por um fio leve, flexível e inextensível.



a) A aceleração do carro maior é 2,0 m/s2.
b) O sistema move-se necessariamente para a direita.
c) A força de tração no fio de ligação é 24 N.
d) A força de tração da composição, 60 N, transmite-se inalterada para o carro menor.


7°) Um caixote de peso 80N, inicialmente em repouso sobre o solo horizontal, é puxado por um veículo que aplica-lhe uma força F, também horizontal, de intensidade 24N. Determine a velocidade que o caixote adquire ao fim de 10 s, sabendo que o coeficiente de atrito entre o caixote e o solo é 0,25 (Adote g = 10 m/s2). 


Resolução:

F - fat = m . a
24 - (0,25 . 80) = 8 . a
24 - 20 = 8 . a
4 = 8 . a
a = 0,5 m/s2

V = V0 + a.t
V = 0 + 0,5 . 10
V = 10 m/s 

8°) Dois blocos estão apoiados sobre uma superfície horizontal, inicialmente em repouso, conforme a figura a seguir. As massas dos blocos valem m1 = 5kg e m2 = 10kg. Sabendo que uma força F = 120N é aplicada ao bloco de menor massa e que o coeficiente de atrito é µ = 0,20, determine:
(Adote g = 10 m/s2).

a) a aceleração que os blocos adquirem;
b) a intensidade da força que um bloco exerce no outro.




Resolução:

a)


Resolvendo o sistema pelo método da adição:

b) Como f - 20 = 10 . a

f - 20 = 10 . 6
f - 20 = 60
f = 60 + 20
f = 80N