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KL 210510 PROT: 3905

FORÇAS PARTICULARES E PLANO INCLINADO

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1CONTEÚDO PROGRAMÁTICO

IMPACTO: A Certeza de Vencer!!! 1. PESO (P) É a força com que a Terra atrai os corpos (desprezada a rotação do planeta).

Observação: P e P’ caracterizam um par de ação e reação. P → Força que a Terra exerce no corpo. P’ → Força que o corpo exerce na Terra.

2. TRAÇÃO ou TENSÃO (T) É a força trocada entre um corpo e um fio. Na prática, se um fio estiver esticado existe tração.

No equilíbrio de uma polia móvel, temos:

Assim, para equilibrar o bloco o homem precisa aplicar na corda uma força vertical, para baixo, igual à metade do peso P.

3. NORMAL (N) É uma força que surge do contato entre duas superfícies, formando com as mesmas 90º. Observação 1: NAB e NBA caracterizam um par de ação e

reação. NAB → Força que A exerce em B. NBA → Força que B exerce em A.

Observação 2: Normal e Peso não caracterizam um par de ação e reação, pois atuam no mesmo corpo.

4. FORÇA ELÁSTICA (Fe) A intensidade da força elástica Fe é proporcional à deformação x sofrida por uma mola e se opõe ao sentido da deformação.

Observação: No equilíbrio do corpo:

5. PLANO INCLINADO

Um corpo, ao ser colocado sobre um plano inclinado sem atrito, fica sujeito à ação de duas forças: seu peso (P) e a normal (N).

θ → ângulo entre o plano inclinado e o plano horizontal. As componentes do peso, Px e Py, são dadas por:

APLICAÇÕES 01. Todas as alternativas contêm um par de forças ação e reação, exceto: a) A força com que a Terra atrai um tijolo e a força com que o tijolo atrai a Terra. b) A força com que uma pessoa, andando, empurra o chão para trás e a força com que o chão empurra a pessoa para a frente. c) A força com que um avião empurra o ar para trás e a força com que o ar empurra o avião para a frente. d) A força com que um cavalo puxa uma carroça e a força com que a carroça puxa o cavalo e) o peso de um corpo colocado sobre uma mesa horizontal e a força normal da mesa sobre ele.

02. A máxima tração que um barbante pode suportar é de 30 N. Um extremo desse barbante é preso a um bloco de 1,5 kg, num local onde a aceleração da gravidade vale 10 m/s2. A máxima aceleração vertical, para cima, que se pode imprimir ao bloco, puxando-o pelo outro extremo do barbante é, em m/s2, igual a: a) 20. b) 15. c) 10. d) 5,0. e) 2,0. 03. No sistema representado abaixo, o atrito e a resistência do ar são desprezíveis e a polia e o fio podem ser considerados ideais.

( 2a lei de Newton )

aceleração da gravidade (10 m/s2)

NAB

P

P’

P P = m.g

m → massa do corpo

g →

A B T T fio F

A

B

NAB

NBA A

B NAB

NBA A

B

NBA

N Forças no mesmo corpo

T + T = P

2T = P

T = P

2

T T F

P

F = P

2

Como F = T

Fe = k.x (Lei de Hooke)

Fe = P

x Fe

P

x → deformação da mola

k → constante elástica da mola

P

N

P

Py Px

N

θ

θ

θ

Px = P.senθ

Py = P.cosθ

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REVISÃO IMPACTO - A CERTEZA DE VENCER!!!

Sabe-se que a intensidade da força F vale 70 N, que a massa do corpo M é de 6,0 kg, a massa do N é de 4,0 kg e que a aceleração da gravidade é 10 m/s2. Nessas condições, a aceleração de N, em m/s2, vale: a) 2,0. b) 3,0. c) 4,0. d) 5,0. e) 6,0. 04. Certa mola, presa a um suporte, sofre alongamento de 8,0cm quando se prende à sua extremidade um corpo de peso 12 N, como na figura 1. A mesma mola, tendo agora em sua extremidade o peso de 10 N, é fixa ao topo de um plano inclinado de 37º, sem atrito, como na figura 2. Dados: sen 37º = 0,60 ; cos 37º = 0,80 Neste caso, o alongamento da mola é, em cm: a) 4,0 b) 5,0 c) 6,0 d) 7,0 e) 8,0

REVISÃO

01. 1ª afirmação: Quando um livro está em repouso sobre a sua mesa de trabalho, você pode afirmar que a resultante do peso P e da força F exercida pela mesa sobre o livro é nula. PORQUE 2ª afirmação: P e F constituem um par ação-reação no sentido da 3ª lei de Newton. Responda mediante o código: a) As duas afirmações estão corretas e a 1ª justifica a 2ª. b) As duas afirmações estão corretas e a 1ª não justifica a 2ª. c) A 1ª afirmativa está correta e a 2ª afirmativa está errada. d) A 1ª afirmativa está errada e a 2ª afirmativa está correta. e) As duas afirmativas estão erradas.

02. Um dinamômetro possui suas duas extremidades presas a duas cordas. Duas pessoas puxam as cordas na mesma direção e sentidos opostos, com forças de mesma intensidade F = 100 N. Quanto marcará o dinamômetro? a) 200 N b) 0 c) 100 N d) 50 N e) 400 N 03. Um homem na Terra pesa 100 kgf. Considerando que um quilograma-força corresponde a 10 N, a massa e o peso do homem na Lua serão, respectivamente, iguais a: (Dados: aceleração da gravidade da Terra g = 10 m/s2; aceleração da gravidade da Lua g = 1,6 m/s2.)

a) 98 kg e 160 N d) 160 kg e 1.600 N b) 100 kg e 1.000 N e) 100 kg e 625 N c) 100 kg e 160 N 04. Os corpos A, B e C têm massas iguais. Um fio inextensível e de massa desprezível une o corpo C ao B, passando por uma roldana de massa desprezível. O corpo A está apoiado sobre o B. Despreze qualquer efeito das forças de atrito. O fio f mantém o sistema em repouso. Logo que o fio f é cortado, as acelerações aA, aB e aC dos corpos A, B e C serão: a) aA = 0, aB = g/2, aC = g/2. b) aA = g/3, aB = g/3, aC = g/3. c) aA = 0, aB = g/3, aC = g/3. d) aA = 0, aB = g, aC = g. e) aA = g/2, aB = g/2, aC = g/2. 05. O dispositivo representado na figura é denominado “máquina de Atwood”. A polia tem inércia de rotação desprezível e os atritos não devem ser considerados. O fio é inextensível e de massa desprezível e, no local, a aceleração da gravidade tem módulo 10 m/s2. A massa do corpo A é 100 g e a massa do corpo B é 50 g. Se, em determinado instante, a máquina é destravada, o módulo da aceleração de cada bloco é: a) 30 m/s2 b) 10/3 m/s2 c) 40 m/s2 d) 2/3 m/s2 e) 400/3 m/s2

06. A mola da figura abaixo varia seu comprimento de 10 cm para 22 cm quando penduramos em sua extremidade um corpo de 4 N. O comprimento total dessa mola, quando penduramos nela um corpo de 6 N, é: a) 28 cm b) 42 cm c) 50 cm d) 56 cm e) 100 cm

07. No plano inclinado sem atrito abaixo, os corpos têm a mesma massa m. Sendo g o módulo da aceleração da gravidade no local, o valor da aceleração do corpo B é: a) g b) g/2 c) g/3 d) g/4 e) g/5

GABARITO DA REVISÃO 01. c 02. c 03. c 04. a 05. b 06. a 07. d

F M

N

P

F

A (100 g)

B (50 g)

g

AB

f

Cg

10 cm

22 cm