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- A figura mostra vistas superiores de quatro
situações nas quais forças atuam sobre um bloco
que está em um piso sem atrito. Em que situações
é possível, para certos valores dos módulos das
forças, que o bloco (a) esteja em repouso e (b)
esteja em movimento com velocidade constante?
R: (a) 2 e 4, (b) 1 e 3.
- Apenas duas forças horizontais atuam em um
corpo de 3,0 kg que pode se mover em um piso
sem atrito. Uma força é de 9,0 N e aponta para o
leste; a outra é de 8,0 N e atua 62° ao norte do
oeste. Qual é o módulo da aceleração do corpo?
R: 2,9 m/s².
- Se um corpo-padrão de 1 kg tem uma aceleração
de 2,00 m/s
2
a 20,0° com o semieixo x positivo,
qual é (a) a componente x e (b) qual é a
componente y da força resultante a que o corpo
está submetido e (c) qual é a força resultante na
notação dos vetores unitários? R: (a) 1,88 N; (b)
0,684 N; (c) (1,88 N) 𝒊
- Sob a ação de duas forças, uma partícula se move
com velocidade constante 𝑣⃗ = ( 3 , 0 𝑚/𝑠)𝑖̂– ( 4 𝑚/
𝑗̂. Uma das forças é 𝐹
1
Qual é a outra força? R: 𝑭
𝟐
- Três astronautas, impulsionados por mochilas a
jato, empurram e guiam um asteroide de 120 kg
para uma base de manutenção, exercendo as
forças mostradas na figura, com F 1
= 32 N, F
2
N, F
3
= 41 N, 𝜃
1
= 30° e 𝜃 3
= 60°. Determine a
aceleração do asteroide (a) na notação dos
vetores unitários e como (b) um módulo e (c) um
ângulo em relação ao semieixo x positivo. R: (a)
𝟐
𝟐
𝒋̂ ) ; (b) 𝟎, 𝟖𝟖 𝒎/𝒔² ; (c)
- Duas forças agem sobre a caixa de 2,00 kg vista de
cima na figura, mas apenas uma força é mostrada.
Para F 1
= 20,0 N, a = 12,0 m/s
2
e 𝜃 = 30,0°,
determine a segunda força (a) na notação dos
vetores unitários e como (b) um módulo e (c) um
ângulo em relação ao semieixo x positivo. R: (a)
) ; (b) 38,2 N; (c) - 147°.
- Um objeto de 2,00 kg está sujeito a três forças,
que imprimem ao objeto uma aceleração 𝑎⃗ =
2
2
)𝑗.̂ Se duas das
forças são 𝐹
1
𝑗̂ e 𝐹
2
- ( 12 , 0 𝑁)𝑖̂ + ( 8 , 00 𝑁)𝑗̂ , determine a terceira
força. R:
- A figura mostra um arranjo no qual quatro discos
estão suspensos por cordas. A corda mais
comprida, no alto, passa por uma polia sem atrito
e exerce uma força de 98 N sobre a parede à qual
está presa. As trações das cordas mais curtas são
T
1
= 58,8 N, T
2
= 49,0 N e T 3
= 9,8 N. Qual é a
massa (a) do disco A , (b) do disco B , (c) do disco C
e (d) do disco D? R: (a) 4,0 kg; (b) 1,0 kg; (c) 4 kg;
(d) 1,0 kg.
FUPAC – FUNDAÇÃO PRESIDENTE ANTÔNIO CARLOS
LISTA DE FÍSICA I
Força e Movimento
- Na figura, a massa do bloco é 8,5 kg e o ângulo 𝜃 é
30°. Determine (a) a tração da corda e (b) a força
normal que age sobre o bloco. (c) Determine o
módulo da aceleração do bloco se a corda for
cortada. R:
- Na figura, um caixote de massa m = 100 kg é
empurrado por uma força horizontal 𝐹
que o faz
subir uma rampa sem atrito (𝜃 = 30,0°) com
velocidade constante. Qual é o módulo (a) de 𝐹
e
(b) da força que a rampa exerce sobre o caixote?
- Qual é o módulo da força necessária para acelerar
um trenó foguete de 500 kg até 1600 km/h em 1,
s, partindo do repouso? R: 𝟏, 𝟐 × 𝟏𝟎
𝟓
- Um carro a 53 km/h se choca com o pilar de uma
ponte. Um passageiro do carro se desloca para a
frente, de uma distância de 65 cm (em relação à
estrada), até ser imobilizado por um airbag
inflado. Qual é o módulo da força (suposta
constante) que atua sobre o tronco do passageiro,
que tem uma massa de 41 kg?
- Na figura, três blocos conectados são puxados
para a direita em uma mesa horizontal sem atrito
por uma força de módulo T 3
= 65,0 N. Se m 1
kg, m 2
= 24,0 kg e m 3
= 31,0 kg, calcule (a) o
módulo da aceleração do sistema, (b) a tração T 1
e
(c) a tração T 2
. R: (a) 0,970 m/s²; (b) 11,6 N; (c)
34,9 N.
- Na figura, três caixas são conectadas por cordas,
uma das quais passa por uma polia de atrito e
massa desprezíveis. As massas das caixas são m A
30,0 kg, m B
= 40,0 kg e m C
= 10,0 kg. Quando o
conjunto é liberado a partir do repouso, (a) qual é
a tração da corda que liga B a C , e (b) que
distância A percorre no primeiro 0,250 s (supondo
que não atinja a polia)?
- Dois blocos estão em contato em uma mesa sem
atrito. Uma força horizontal é aplicada ao bloco
maior, como mostra a figura. (a) Se m 1 = 2,3 kg, m 2
= 1,2 kg e F = 3,2 N, determine o módulo da força
entre os dois blocos. (b) Mostre que, se uma força
de mesmo módulo F for aplicada ao menor dos
blocos no sentido oposto, o módulo da força entre
os blocos será de 2,1 N, que não é o mesmo valor
calculado no item (a). (c) Explique a razão da
diferença. R: (a) 1,1 N.
- O piso de um vagão de trem está carregado de
caixas soltas cujo coeficiente de atrito estático
com o piso é 0,25. Se o trem está se movendo
inicialmente com uma velocidade de 48 km/h,
qual é a menor distância na qual o trem pode ser
parado com aceleração constante sem que as
caixas deslizem no piso? R: 36 m.
- Em um jogo de shuffleboard improvisado,
estudantes enlouquecidos pelos exames finais
usam uma vassoura para movimentar um livro de
cálculo no corredor do dormitório. Se o livro de
3,5 kg adquire uma velocidade de 1,60 m/s ao ser
empurrado pela vassoura, a partir do repouso,
com uma força horizontal de 25 N, por uma
distância de 0,90 m, qual é o coeficiente de atrito
cinético entre o livro e o piso?
- Uma cômoda com uma massa de 45 kg, incluindo
as gavetas e as roupas, está em repouso no piso.
(a) Se o coeficiente de atrito estático entre a
cômoda e o piso é 0,45, qual é o módulo da menor
força horizontal necessária para fazer a cômoda
- A velocidade terminal de um paraquedista é 160
km/h na posição de águia e 310 km/h na posição
de mergulho de cabeça. Supondo que o
coeficiente de arrasto C do paraquedista não
muda de uma posição para outra, determine a
razão entre a área da seção reta efetiva A na
posição de menor velocidade e a área na posição
de maior velocidade.
- Calcule a razão entre a força de arrasto
experimentada por um avião a jato voando a 1000
km/h a uma altitude de 10 km e a força de arrasto
experimentada por um avião a hélice voando a
metade da altitude com metade da velocidade. A
massa específica do ar é 0,38 kg/m
3
a 10 km e
0,67 kg/m
3
a 5,0 km. Suponha que os aviões
possuem a mesma área de seção reta efetiva e o
mesmo coeficiente de arrasto C. R: 2,3.
