Princípios Fundamentais da Dinâmica

Parte 3

Física_1° EM

Profa. Kelly Pascoalino

Tópicos da aula:

Mais uma força especial;

Plano inclinado.

Mais uma força especial

Força Elástica (Fel) (força de contato):

Suponha que uma força é aplicada na

extremidade de uma mola, causando uma

deformação (alongamento ou compressão). Nesta

situação, a mola aplica uma força restauradora

(força elástica), buscando o equilíbrio do sistema.

Direção: “coincidente com a deformação”,

sentido: “contrário a deformação”.

xkFel

LEI DE HOOKE

gF

NF

Se adotarmos como referencial o sistema

cartesiano convencional veremos que a força

normal não se encontra em nenhuma das

direções conhecidas (x ou y) e por isso deverá

ser decomposta.

Plano inclinado

x

y

Assim, a força gravitacional passa a ser o vetor que necessita de decomposição.

NF

gF

senθFFP

F senθ gg

g

x

x

cosθFFP

F cosθ gg

g

y

y

x

y

NF

gF

θ

xgF

ygF

θ θ

θgF

ygF

xgF

Exercícios

Um bloco de massa 5 kg é arrastado ao longo de um plano inclinado sem atrito,

conforme a figura. Para que o bloco adquira uma aceleração de 3 m/s² para cima, a

intensidade de F deverá ser:

(g =10m/s², sen θ = 0,8 e cos θ = 0,6)

(F = 55 N)

F

θ

No arranjo experimental esquematizado na figura, o fio e a polia são ideais, despreza-se o

atrito entre o bloco A e o plano inclinado e adota-se g = 10 m/s². Não levando em conta a

influência do ar, calcule:

Massa de A: 6,0 kg

Massa de B: 4,0 kg

a) o módulo da aceleração dos blocos; (a = 7 m/s²)

b) a intensidade da força de tração no fio. (T = 12 N)

No esquema a seguir, fios e polia são ideais. Desprezam-se todos os atritos, bem como

a influência do ar.

Sendo 10 m/s² o módulo da aceleração da gravidade e 6 kg, 6 kg e 3 kg as massas

dos blocos A, B e C, nessa ordem, calcule:

a) o módulo da aceleração de cada bloco; (a = 1 m/s²)

b) a intensidade das forças que tracionam os fios 1 e 2; (T1 = 6 N ; T2 = 12 N)

c) a intensidade da força paralela ao plano horizontal de apoio a ser aplicada no bloco A de

modo que o sistema permaneça em repouso. (F = 15 N)

T = 16,39 N

Evaristo avalia o peso de dois objetos utilizando um dinamômetro cuja mola tem

constante elástica k = 35 N/m. Inicialmente, ele pendura um objeto A no dinamômetro e

a deformação apresentada pela mola é 10 cm. Em seguida, retira A e pendura B no

mesmo aparelho, observando uma distensão de 20 cm. Após essas medidas, Evaristo

conclui, corretamente, que os pesos de A e B valem, respectivamente, em newtons:

a) 3,5 e 7,0

b) 3,5 e 700

c) 35 e 70

d) 350 e 700

mA = 1 kg