Exercícios de física

aceleração constante em uma distância de 42 m. (Pág. 120) Solução. As forças que agem sobre o elevador durante a frenagem são a tensão da corda e a força gravitacional:

37. Uma esfera com uma massa de 3,0 10 kg está suspensa por uma corda. Uma brisa horizontal constante empurra a esfera de tal forma que a corda faz um ângulo de 37 com a vertical. Determine (a) a força da brisa sobre a bola e (b) a tensão da corda. (Pág. 120)

Aplicando-se a segunda lei de Newton ao elevador em frenagem, teremos:

Solução. Considere o seguinte esquema da situação e o diagrama de corpo livre da esfera, onde F é a força gerada pela brisa sobre a bola, Fg é a força gravitacional e T é a tensão da corda. Agora só precisamos determinar a aceleração do elevador durante a frenagem. Para isso, basta analisar esse movimento na coordenada y. Considere o seguinte esquema:

(1)

(a) Aplicando-se a segunda lei de Newton à esfera na coordenada y

(1)

E agora na coordenada x: (2)

Substituindo-se (1) em (2), teremos:

(b) Para o cálculo da tensão, utilizamos (1):

Substituindo-se o valor de a em (1), teremos:

39. Um elevador e sua carga têm uma massa total de 1.600 kg. Determine a tensão do cabo de sustentação quando o elevador, que estava descendo a 12 m/s, é levado ao repouso com

Mas: (4) (5) Substituindo-se (1) e (3) em (5):

10. Um corpo com massa m sofre a ação de duas forças F e F , como mostra a Fig. 27. Se m = 5,2 kg, F = 3,7 N e F = 4,3 N, ache o vetor aceleração do corpo.

(b) Procedendo de maneira semelhante ao item (a), porém usando-se (m + m ) em (4) ao invés de (m m ), obtém-se:

(Pág. 90) 33. Um bloco de 5,1 kg é puxado ao longo de uma superfície sem atrito por uma corda que exerce uma força P = 12 N e faz o ângulo = 25 acima da horizontal, como mostra a Fig. 30. (a) Qual é a aceleração do bloco? (b) A força P é lentamente aumentada. Qual é o valor de P logo antes de o bloco ser levantado da superfície? (c) Qual é a aceleração do bloco no exato