Fisica

1) Um corpo de 500 g de massa, ligado por um fio a um prego preso numa mesa horizontal sem atrito, executa, a 20 cm do prego, um movimento circular com velocidade escalar (ou linear) de 4 m/s. Calcule a aceleração centrípeta do corpo e a tração no fio. [R: ac = 80 m/s²; Fc = 40 N]

2) A Terra possui um raio igual a 6.380 km e faz um giro completo em 24 horas. Qual é a aceleração radial (ac) de um objeto no equador da Terra? Dê sua resposta em m/s² e como uma fração de g. [Sears,

3.29p98; R: a) 0,034 m/s²; 0,0034g]

3) Igor é um cosmonauta a bordo da Estação Espacial Internacional, em órbita circular em torno da Terra a uma altitude h de 520 km e com uma velocidade escalar constante v de 7,6 km/s. A massa m de Igor é 79 kg? (a) Qual é a aceleração de Igor? (b) Que força a Terra exerce sobre Igor? (Raio da Terra: 6,37 x 106 m) [Halliday, p136; R: 8,4 m/s²; 660 N]

4) Um trenó com massa de 25,0 kg está em repouso sobre uma superfície horizontal de gelo, essencialmente sem atrito. Ele está amarrado a um poste fixado no gelo por uma corda de 5,0 m. Quando empurrado, o trenó gira uniformemente e faz um círculo em torno do poste. Considerando que o trenó completa cinco revoluções por minuto, ache a força F exercida sobre ele pela corda. {Sears, p158. R: 34,3 N}

5) Em 1901, em um espetáculo de circo, Allo “Dare Devil” Diavolo apresentou pela primeira vez um número de acrobacia que consistia em descrever um loop vertical pedalando uma bicicleta. Supondo que o loop seja um círculo de raio R = 2,7 m, qual é a menor velocidade v que Diavolo poderia ter no alto do loop para permanecer em contato com a pista? [Halliday, p137; R: 5,1 m/s]

6) Você consegue girar um balde com água no plano vertical segundo uma trajetória de raio r. Se a velocidade do balde Exercício 6

no topo da trajetória circular é vt , determine (a) a força exercida pelo balde sobre a água nessa posição e

1 FONTES: 1) TIPLER, P. e MOSCA, G. Física para cientistas e engenheiros, v. 1: mecânica, oscilações e ondas, termodinâmica. – 6a. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009; 2) YOUNG, H. e FRREDMAN, R. Física I: Mecânica. 12. ed. – São Paulo: Addison Wesley, 2008. [Título original: Sears and Zemansky’s University physics]; 3) HALLIDAY, D. e RESNICK, R. e WALKER, J. Fundamentos de Física, v. 1: mecânica. – 8a.ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008; 4) SERWAY, R. A. e JEWETT, J. W. Jr. Princípios de Física. Vol. I: mecânica clássica. São Paulo: Cengage Learning, 2009.

Universidade Nove de Julho Prof. Ettore Baldini-­‐Neto Página 1

(b) o menor valor de vt que mantém a água no balde. (c) Qual é a força exercida pelo balde sobre a água no ponto mais baixo de sua trajetória circular, onde a velocidade do balde é vb? [Tipler, p.144]

8) As curvas das rodovias costumam ser compensadas (inclinadas) para evitar que os carros derrapem. Quando a estrada está seca, a força de atrito entre os pneus e o piso pode ser suficiente para evitar as derrapagens. Quando a pista está molhada, porém, a