Lista 5 - Forca e Movimento_12013 Doc - Fetch

Lista5: Força e Movimento\n\nLista 5: Força e Movimento\n\nNOME: \nMatrícula: \nTurma: \nProf. : \n\nImportante: \n\n1. Ler os enunciados com atenção.\n ii. Responder a questão de forma organizada, mostrando o seu raciocínio de forma coerente.\n iii. Analisar a resposta respondendo: ela faz sentido? Isso lhe ajudará a encontrar erros!\n\nA figura abaixo mostra o gráfico da aceleração versus força para três objetos puxados por ligas de borracha. A massa do objeto 2 é de 0,20kg. Quase são as massas dos objetos 1 e 3? Explique seu raciocínio. Lista5: Força e Movimento\n\n2. O período de um pêndulo é proporcional à raiz quadrada do seu comprimento. Um pêndulo com 2,0 m de comprimento possui um período de 3,0 s. Qual é o período de um pêndulo com 3,0m de comprimento? Lista5: Força e Movimento\n\n3. Um disco de hóquei de 0,30kg desliza sobre uma superfície horizontal. Dois tacos atingem o disco simultaneamente, exercendo forças no disco como apresentadas na figura. As magnitudes das forças e as suas direções estão representadas na figura. (a) Determine o vetor força resultante e o vetor aceleração do disco. (b) Se o disco se move a velocidade variável, determine o vetor força resultante, sua direção e sentido. Explicar. (c) Se um terceiro taco atingir, também simultaneamente com as duas, o disco que fica em repouso, determine o vetor da terceira força. Lista 5: Força e Movimento\n\n4. Os itens de (a) a (d) descrevem uma situação específica. Para cada uma, desenhe um diagrama de movimento, um diagrama de identificação das forças exercidas sobre o objeto e um diagrama de corpo livre do objeto.\n\n(a) Seu livro de física está escorregando sobre a mesa inclinada.\n\n(b) Um foguete experimental dos alunos de engenharia é lançado diretamente para cima, acaba combustível e retorna ao solo.\n\n(c) Uma ginasta acaba de se impulsionar em um trampolim. Ela ainda está se movendo para baixo enquanto o trampolim se curva. Lista 5: Força e Movimento\n\n5. Uma única força, com componente F_x, é exercida sobre um objeto de 2,0 kg enquanto se move ao longo do eixo x. (a) Um gráfico de F_x versus t é mostrado na figura. Desenhe um gráfico da aceleração, a_x versus t, para este objeto. (b) Considere que o objeto possui velocidade v_0 = -0.50 m/s em t = 0. Qual será sua velocidade em t = 4.0s? (c) Desenhe o diagrama de movimento durante a aplicação da força. Lista 5: Força e Movimento\n\nQuestões\n\n1. A segunda lei de Newton é dada por F = m a. Logo, m a é uma força? Explique.\n\n2. A figura abaixo à esquerda mostra um tubo oco formando três quartos de um círculo. Ele está colocado, deitado, sobre uma mesa horizontal. Uma bola é colocada em movimento no tubo em alta velocidade. Quando ela emerge pela outra extremidade, ela segue a trajetória A, B ou C? Explique.\n\n3. Qual das bolas de basquete da figura, acima à direita, , se for o caso, está em equilíbrio? Explique.\n\n4. Em um objeto encontra-se em repouso, você pode concluir que não existem forças exercidas sobre ele? Explique.\n\n5. É possível que a força de atrito sobre um objeto tenha o mesmo sentido do movimento? Em caso afirmativo, dê um exemplo. Em caso negativo, por que não?\n\nExercícios e Problemas\n\n1. Um carro guincho puxa o automóvel atolado num banco de areia. Desenhe o diagrama de corpo livre, identificando as forças envolvidas.\n\n2. Um bloco de madeira de 3,0 kg é empurrado contra uma parede vertical de madeira pela força F mostrada na figura abaixo. Desenhe o diagrama de corpo livre, identificando as forças envolvidas, quando o bloco (a) permanece em repouso, (b) escorregue para baixo a velocidade constante e (c) escorregue para cima a velocidade crescente. Um saco de guloseimas encontra-se sobre o assento de seu carro quando você para em um semáforo vermelho. O saco não escorrega sobre o assento. Desenhe um diagrama de movimento, um diagrama de corpo livre para o saco identificando as forças. A massa m de um pêndulo de comprimento L do fio fixo no teto move para direita e para esquerda em relação à linha traçada. O fio faz um ângulo θ. Desenhe um diagrama de movimento, identificando a força resultante e a aceleração e um diagrama de corpo livre para a massa quando ela move da linha traçada (a) para esquerda e (b) no retorno a essa linha indicando posições onde a velocidade e aceleração são nulas e não nulas. Um bloco de 4,00 kg desliza ao longo de uma superfície horizontal em direção x-positiva a velocidade constante. A tensão T na corda é de 25,0 N e o ângulo θ que ela faz com a horizontal é de 30,0°. (a) Faça o diagrama de posição indicando os vetores aceleração e a força resultante. Se não existir(em), indique igual a zero. (b) Desenhe o diagrama de corpo livre. Lista5: Força e Movimento\n3. F = m a => a = F/m\n\n(a) Valores das acelerações em F=3,0N e Fe=0,5N:\n\na = 1,5 \n0,5 = 3,0m/s²;\n\na = -0,5 \n0,5 = -1,0m/s²\n\nGráfico :\n\n(b) v_f - v_i = ∫ a(t)dt\n\n t_i = 0, v_i = 0,50m/s.\n\nEm t=2,0s, v = 2,0m/s; t = 2,8s, v = 3,2m/s (a = 0 em t=2,8s); t = 3,0s, v = 3,1m/s e em\nt = 4,0s, v = 2,1m/s.\n\n(c) Diagrama de movimento:\n\nt=0 t=1 t=2 t=2,8 t=3 t=4\n\n4. O sentido da aceleração é o mesmo da força resultante.\n\n(a) O diagrama mostra que o movimento é desacelerado, portanto a aceleração e a força resultante apontam nos sentidos opostos ao do movimento. O movimento é acelerado, e a aceleração e a força resultante apontam nos mesmos sentidos ao do movimento.\n\n(b) Um carro se move ladeira acima num movimento desacelerado, a potência do motor não é suficiente para manter a uma velocidade constante ou aumentá-la. Ao terminar a subida, o carro inicia o movimento numa pista plana e o veículo começa a aumentar a velocidade.\n\n10