As Leis de Newton
Por: Catra2.0 • 6/10/2022 • Trabalho acadêmico • 1.264 Palavras (6 Páginas) • 101 Visualizações
FÍSICA GERAL II
LISTA 03 - EXERCÍCIOS DE DINÂMICA – LEIS DE NEWTON
1) Uma partícula de massa m = 2,00 kg, está se movimentando no mesmo sentido do eixo OX, de modo que a intensidade da força resultante nela agente varia com o tempo t, segundo a expressão escalar:
F = 3. t (SI).
Sabendo-se que para t = 0 s, tem-se x0 = 0 m e para t = 1,00 s, tem-se, x1 = 5,00 m, pede-se determinar:
a) A velocidade inicial do movimento.
b) A função horária da velocidade, v = f(t);
c) A função horária da posição da partícula, S = f(t).
R: a) v0 = 4,75 m/s ; b) v(t) = ( 0,750 t2 + 4,75 ) m/s ; c) s = ( 0,250 t3 + 4,75 t ) m.
2) Sob a ação de uma força resultante de intensidade F = 12 – 2 t (SI) , uma partícula de massa m = 10,0 kg, se deslocando na direção e no sentido do eixo horizontal, têm no instante: t = 10,0 s, v10 = 0 m/s e s10 = 6,67 m. Determinar:
a) A função horária da velocidade, v = f(t);
b) A função horária da posição da partícula, s = f(t);
c) Os instantes em que a partícula encontra-se na origem dos espaços.
R: a) v(t) = – 2,00 + 1,20 t – 0,100 t2 ; b) s(t) = – 2,00 t + 0,600 t – 0,0333 t3 ; c) t = 4,41 s e t = 13,8 s.
3) Num bloco de massa m = 2,00 kg que desliza sobre um plano horizontal rugoso, age uma força horizontal F, cuja intensidade varia com o tempo, segundo a expressão:
[pic 1] ( N )
O coeficiente de atrito entre o bloco e o plano é μ = 0,500 e a velocidade inicial é v0 = 20,0 m/s. Considerando que a aceleração da gravidade é g = 10,0 m/s2, determinar a sua velocidade no instante t = 4,00 s.
R: v = 8,00 m/s
4) A intensidade da força de resistência oferecida pela água ao movimento de uma lancha varia de acordo com a expressão:
[pic 2] ( N )
Sendo v a velocidade da lancha e k uma constante que depende do casco da lancha e das condições d’água de valor a ser determinado. O motor da lancha é desligado no instante em que sua velocidade é v0 = 12,0 m/s, e que, transcorridos t = 10,0 s, a sua velocidade diminui para v = 8,00 m/s. Sabendo-se que a massa da lancha é m = 1,00.103 kg , pede-se calcular no instante em que o motor é desligado:
a) a constante k;
b) a intensidade da força.
R: a) k = 4,17 Ns2/m2 ; b) F = 600 N
5) Uma partícula de massa m = 20,0 kg, inicialmente em repouso, fica sujeita a uma força horizontal [pic 3], cujo valor está ilustrado no diagrama da Figura abaixo, num local onde a aceleração da gravidade é, aproximadamente, g = 10,0 m/s2. Sabendo-se que o coeficiente de atrito entre as superfícies é considerado desprezível, Determinar:[pic 4]
a) o instante em que sua velocidade é máxima;
b) a sua velocidade máxima.
R: a) t = 1,60 s; b) vmax = 24,0 m/s.
6) Uma partícula de massa m = 20,0 kg, inicialmente em repouso num plano horizontal, fica sujeito a uma força horizontal [pic 5], cujo valor está ilustrado no diagrama da Figura abaixo, num local onde a aceleração da gravidade é, aproximadamente, g = 10,0 m/s2. Sabendo-se que o coeficiente de atrito entre as superfícies é μ = 0,800, pede-se determinar:[pic 6]
a) A expressão da velocidade em função do tempo;
b) O instante em que ocorre a velocidade máxima;
c) A sua velocidade máxima.
R: v (t) = – 9,375 t2 + 22,0 t (SI) ; b) t = 1,17 s ; c) vmax = 12,9 m/s
7) No sistema abaixo, a polia móvel de raio R é ideal e o fio de comprimento L é inextensível e de massa desprezível. Inicialmente, os corpos A e B estão sobre o solo, em repouso, com o fio tensionado pela ação da força de intensidade [pic 7], orientada verticalmente para cima, conforme a figura abaixo. Se a intensidade da força [pic 8] é subitamente aumentada de um incremento ΔF, que permanece constante e é suficiente para acelerar os corpos, mostre que é válida a seguinte relação entre as acelerações:
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