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Física I – Engenharia e Gestão Industrial – 2007/08
Folha de Problemas Nº4A – Leis de Newton e suas aplicações
1) Apenas duas forças actuam num corpo de 3.0 kg. Uma força é de 9.0 N, agindo para Este, e a outra é de 8.0 N, actuando a 62º para Norte de Este. Qual é o valor da aceleração do corpo?
R: 2.9 m/s2.
2) Se um objecto com 1 kg de massa tem uma aceleração de 2.00 m/s2 fazendo um ângulo de 20.0º com a direcção X positiva, quais são: a) as componentes x e y da força resultante que actua sobre o corpo? b) a força resultante notação vectorial? i j
R: a) 1.88 N, 0.684 N; b) F1 = 1.88ˆ + 0.684ˆ N.
3) Duas forças horizontais actuam num cepo de 2.0 kg que pode deslizar num balcão de uma cozinha (plano XY). Uma força é F1 = 3.0ˆ + 4.0ˆ N. Determine a aceleração do cepo em notação i j vectorial quando a outra força é a) F = −3.0ˆ − 4.0ˆ N; b) F = −3.0ˆ + 4.0ˆ N; c) i j i j
2

2

F2 = 3.0ˆ − 4.0ˆ N. i j
R: a) a = 0 ; b) a = 4.0ˆ m/s2; c) a = 3.0ˆ m/s2. j i
4) Três astronautas, propulsionados por sacos a jato às costas, empurram e guiam um asteróide de 120 kg para uma plataforma de estudo, exercendo as forças indicadas na Figura 4A.1: F1 = 32 N, F2 = 55 N,
F3 = 41 N, θ1= 30º e θ3 = 60º. Qual é a aceleração do asteróide a) em notação vectorial e b) em valor, direcção e sentido relativamente ao eixo X positivo?
R: a) a = 0.86ˆ − 0.16ˆ m/s2; b) 0.88 m/s2, -11º. i j

Figura 4.A1

5) a) Um salame de 11.0 kg é suportado por um fio ligado a um sistema de mola e escala (Figura 4A.2a). Qual a leitura da escala, calibrada em unidades de peso? b) Na Figura 4A.2b, o salame é suportado por um fio que desliza através de uma roldana, ligada à mesma escala. O lado oposto da escala está ligado por outro fio a uma parede. Qual é o valor lido na escala? c) Na Figura 4A.2c, a parede foi substituída por um 2º salame de 11.0 kg e o conjunto está parado. Qual é a leitura da escala?
R: a) 108 N; b) 108 N; c) 108 N.

Figura 4.A2

6) Um bloco