lista de exercicio 3

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA CAMPUS JOVINO OLIVEIRA/ ITAPETINGA CURSO(S): ENGENHARIA AMBIENTAL E DE ALIMENTOS DISCIPLINA: FÍSICA GERAL I PROF.: SIMARA SANTOS CAMPOS 3º LISTA DE EXERCÍCIO ALUNO (A):__________________________________________________________________________ 1) Uma determinada partícula tem peso de 22 N num ponto onde g = 9,8 m/s 2 . (a) Quais são o peso e a massa da partícula, se ela for para um ponto do espaço onde g = 4,9 m/s 2 . (b) Quais são o peso e a massa da partícula, se ela for deslocada para um ponto do espaço onde a aceleração de queda livre seja nula? 2) Um foguete experimental pode partir do repouso e alcançar a velocidade de 1600 km/h em 1,8 s, com aceleração constante. Qual a intensidade da força média necessária, se a massa do foguete é 500 kg? 3) Se um nêutron livre é capturado por um núcleo, ele pode ser parado no interior do núcleo por uma força forte. Esta força forte, que mantém o núcleo coeso, é nula fora do núcleo. Suponha que um nêutron livre com velocidade inicial de 1,4 × 10 7 m/s acaba de ser capturado por um núcleo com diâmetro de 10 -14 m. Admitindo que a força sobre o nêutron é constante, determine sua intensidade. A massa do nêutron é 1,67 × 10 -27 kg. 4) Uma esfera de massa 3 × 10 -4 kg está suspensa por uma corda. Uma brisa horizontal constante empurra a esfera de maneira que ela faça um ângulo de 37 º com a vertical de repouso da mesma. Determine (a) a intensidade da força aplicada e (b) a tensão na corda. 5) Um elevador e sua carga, juntos, têm massa de 1600 kg. Determine a tensão no cabo de sustentação quando o elevador, inicialmente descendo a 12 m/s, é parado numa distância de 42m com aceleração constante. 6) Um bloco de massa m 1 = 3,7 kg está sobre um plano com 30º de inclinação, sem atrito, preso por uma corda que passa por uma polia, de massa e atrito desprezíveis, e tem na outra extremidade um segundo bloco de massa m 2 = 2,3 kg, pendurado verticalmente. Quais são (a) os módulos das acelerações de cada bloco? (b) O sentido de m 2 ? (c) Qual é a tensão na corda? 7) Um inventor que ousa ser original propõe a construção de um pêndulo usando um peso de massa m na extremidade de um fio de comprimento L. em vez de oscilar para a frente e para trás, a massa se move em um circulo horizontal com velocidade escalar constante υ e o fio faz um ângulo β constante com a direção vertical (figura abaixo). Supondo que o tempo T para uma revolução por segundo (isto é, o período) seja conhecido, ache a tensão F do fio e o ângulo β. m v L R

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Page 1: Lista de Exercicio 3

UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA

CAMPUS JOVINO OLIVEIRA/ ITAPETINGA

CURSO(S): ENGENHARIA AMBIENTAL E DE ALIMENTOS

DISCIPLINA: FÍSICA GERAL I

PROF.: SIMARA SANTOS CAMPOS

3º LISTA DE EXERCÍCIO

ALUNO (A):__________________________________________________________________________

1) Uma determinada partícula tem peso de 22 N num ponto onde g = 9,8 m/s2. (a) Quais são o

peso e a massa da partícula, se ela for para um ponto do espaço onde g = 4,9 m/s2. (b) Quais

são o peso e a massa da partícula, se ela for deslocada para um ponto do espaço onde a

aceleração de queda livre seja nula?

2) Um foguete experimental pode partir do repouso e alcançar a velocidade de 1600 km/h em 1,8

s, com aceleração constante. Qual a intensidade da força média necessária, se a massa do

foguete é 500 kg?

3) Se um nêutron livre é capturado por um núcleo, ele pode ser parado no interior do núcleo por

uma força forte. Esta força forte, que mantém o núcleo coeso, é nula fora do núcleo. Suponha

que um nêutron livre com velocidade inicial de 1,4 × 107

m/s acaba de ser capturado por um

núcleo com diâmetro de 10-14

m. Admitindo que a força sobre o nêutron é constante,

determine sua intensidade. A massa do nêutron é 1,67 × 10-27

kg.

4) Uma esfera de massa 3 × 10-4

kg está suspensa por uma corda. Uma brisa horizontal constante

empurra a esfera de maneira que ela faça um ângulo de 37 º com a vertical de repouso da

mesma. Determine (a) a intensidade da força aplicada e (b) a tensão na corda.

5) Um elevador e sua carga, juntos, têm massa de 1600 kg. Determine a tensão no cabo de

sustentação quando o elevador, inicialmente descendo a 12 m/s, é parado numa distância de

42m com aceleração constante.

6) Um bloco de massa m1= 3,7 kg está sobre um plano com 30º de inclinação, sem atrito, preso

por uma corda que passa por uma polia, de massa e atrito desprezíveis, e tem na outra

extremidade um segundo bloco de massa m2= 2,3 kg, pendurado verticalmente. Quais são (a)

os módulos das acelerações de cada bloco? (b) O sentido de m2? (c) Qual é a tensão na corda?

7) Um inventor que ousa ser original propõe a construção de um pêndulo usando um peso de

massa m na extremidade de um fio de comprimento L. em vez de oscilar para a frente e para

trás, a massa se move em um circulo horizontal com velocidade escalar constante υ e o fio faz

um ângulo β constante com a direção vertical (figura abaixo). Supondo que o tempo T para

uma revolução por segundo (isto é, o período) seja conhecido, ache a tensão F do fio e o

ângulo β.

mv

L

R

Page 2: Lista de Exercicio 3

8) Isaac Newton em 1687 em sua obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica

(Princípios matemáticos da Filosofia Natural), enuncia as bases da dinâmica através de suas

leis, que são os fundamentos da mecânica clássica, também conhecida como mecânica

newtoniana. Quais são as leis de Newton e qual o limite de sua validade?

9) Dois blocos são conectados por uma corda que passa sobre uma polia fixa e sem atrito e

repousam sobre planos inclinados (figura a baixo). Como os blocos devem se mover? Qual é a

aceleração de cada bloco? Qual é a tensão na corda?

10) Qual a menor velocidade para que um motociclista em um globo da morte passe pela parte

superior do globo sem cair?

11) Um passageiro de massa M está em pé sobre uma balança de plataforma dentro de uma cabine

de elevador (figura abaixo). Estamos tratando das leituras da balança quando a cabine está em

repouso e quando ela está se movendo para cima e para baixo. Ache uma solução geral para a

leitura da balança, qualquer que seja o movimento vertical da cabine.

12) Um bloco B de massa M= 15,0 kg está suspenso por um fio partindo de um nó N de massa

mN, que está preso a um teto por meio de dois outros fios. O fio 1 forma um ângulo de 28º

com o teto e o fio 2 forma um ângulo de 47º com o teto. Os fios possuem massas desprezíveis,

e o módulo da força gravitacional no nó é também desprezível quando comparado com a força

gravitacional que age sobre o bloco. Quais são as trações nos três fios?

13) Uma força exercida por um elástico esticado produz uma aceleração de 5,0 m/s2 em uma caixa

de sorvete de massa m1 = 1,0 kg. Quando uma força exercida por um elástico idêntico,

igualmente esticado, é aplicada a uma caixa de sorvete de massa m2, ela produz uma

aceleração de 11,0 m/s2. (a) Qual é a massa da segunda caixa de sorvete? (b) Qual é a

magnitude na força aplicada pelo elástico esticado sobre a caixa?

14) Você está à deriva no espaço, afastado de sua nave espacial. Por sorte, você tem uma unidade

de propulsão que fornece uma força constante F por 3,0 segundos. Após 3,0 s, você se moveu

2,25 m. Se sua massa é 68 kg, encontre F.

15) Durante as férias de inverno, você participa de uma corrida de trenós em que estudantes

substituem os cães. Calçando botas de neve, com travas que permitem uma boa tração, você

começa a corrida puxando uma corda atada ao trenó com uma força de 150 N a 25º acima da

horizontal. A partícula trenó- passageiro-corda tem uma massa de 80 kg e não existe atrito

entre as lâminas do trenó e o gelo. Encontre (a) a aceleração do trenó e (b) a magnitude da

força normal exercida pela superfície sobre o trenó.

16) Enquanto seu avião rola na pista para decolar, você decide determinar a sua aceleração,

tomando seu ioiô e vendo que, suspenso, o cordão forma um ângulo de 22º com a vertical. (a)

Qual é a aceleração do avião? (b) Se a massa do ioiô é 40,0 g qual é a tensão no cordão?

30º 53º

50 Kg100 Kg