Física I – Lista de Exercícios – Parte B - Centro de Estudos Espaço

Física I – Lista de Exercícios – Parte B – Prof. Dr. Cláudio Sérgio Sartori
CAPÍTULO 5
APLICAÇÕES DAS LEIS DE NEWTON
QUESTÕES PARA DISCUSSÃO
Q5.1 Um homem esta sentado em um assento
suspenso por uma corda. A corda passa por uma polia
presa ao teto, e o homem segura a outra extremidade da
corda em suas mãos. Qual é a tensão na corda e que
torça o assento exerce sobre o homem?
Desenhe um diagrama do corpo livre para o
homem.
Q5.2 “Em geral, a torça normal não é igual ao
peso.” Dê um exemplo em que os módulos dessas duas
forças são iguais e pelo menos dois exemplos em que os
módulos dessas duas forças não são iguais.
Q5.3 Uma corda para secar roupas é amarrada cm
dois postes. Por mais que você estique a corda e aperte
o nó em torno dos postes, a corda ficaa sempre com
uma concavidade em seu centro.
Explique.
Q5.4 Um carro se desloca com velocidade
constante subindo montanha íngreme. Discuta as
forças que atuam sobre o carro. O que empurra o
carro para cima da montanha'.'
Q5.5 Quando você aperta uma porca em um
parafuso, como você está aumentando a torça de
atrito? Como funciona uma arruela de aperto?
Q5.6 Quando você empurra uma caixa para
cima de uma rampa, a força que você exerce
empurrando horizontalmente é maior ou menor do que a
força que você exerce empurrando paralelamente ao
plano da rampa? Por quê?
Q5.7 Um bloco está em repouso sobre um
plano inclinado que possui atrito suficiente para impedir
seu deslizamento para baixo. Para lazer o bloco se
mover, é mais fácil empurrá-lo para cima do plano, para
baixo do plano ou em uma direção lateral? Por quê?
Q5.8 Uma caixa com livros está em repouso
sobre um piso plano. Você deseja movê-la ao longo do
piso com velocidade constante. Por que a torça que
você exerce puxando a caixa com um ângulo θ acima da
horizontal é menor do que a força que você exerce
empurrando a caixa com um ângulo O abaixo da
horizontal?
Q5.9 Para fazer um carro parar em uma estrada
com gelo e melhor pisar forte no pedal do freio para
"bloquear" as rodas e tazê-las deslizar ou pisar
lentamente no pedal de modo que as rodas continuem a
rolar? Por quê?
Q5.10 Pode uma força de atrito cinético
aluando sobre um objeto fazer esse objeto aumentar de
velocidade. Caso não possa, explique por quê. Caso
possa, forneça pelo menos um exemplo. Repita o
raciocínio para o caso de uma força de atrito estático.
Q5.11 Quando você está descalço em pê sobre
uma banheira úmida, apoiar-se parece ser seguro,
embora o risco de escorregar seja grande. Explique isso
em termos do coeficiente de atrito estático e do
coeficiente de atrito cinético.
Q5.12 Por razões medicas, ê importante que
um astronauta determine sua massa em intervalos de
tempo regulares. Descreva um modo de medir massas
em um ambiente com peso aparente igual a zero.
Q5.13 Ao deixar cair sua bolsa em um
elevador, a mulher nota que a bolsa não atinge o piso do
elevador. Como o elevador está se movendo?
Q5.14 As balanças para pesar objetos são
classilicadas como as que usam molas e as que usam
massas padrão para equilibrarem as massas
desconhecidas. Qual o tipo de balança que fornece
medidas mais precisas em um elevador acelerado? E
sobre a superfície da Lua? Existe diferença entre a
determinação do peso e da massa nesses locais?
Q5.15 Um batedor de bola de beisebol pode
fazer a bola adquirir uma velocidade maior do que a sua
velocidade terminal de 43 m/s. Explique como isso ê
possível?
Q5.16 Por causa da resistência do ar, dois
corpos com massas diferentes não caem precisamente
com a mesma aceleração. Se dois corpos com massas
diferentes, porem com a mesma forma, são largados da
mesma altura, qual dos dois atinge o solo primeiro?
Explique.
Q5.17 Uma bola de ténis ê largada do alto de
um tubo cilíndrico sem ar: em outra experiência, ela ê
largada do alto do tubo cilíndrico com ar. Você examina
fotografias de múltipla exposição (como as indicadas na
Figura 2.18) obtidas nas duas experiências. Das fotos
ohlidas, como você poderia identificar as duas quedas,
ou você não pode?
Q5.18 Considere o movimento cm uma
montanha-russa grande e com muitas voltas. Se você se
deslocasse com velocidade constante, em que pontos a
força normal seria maior e menor? Por que não seria
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