Problemas Resolvidos Halliday 8 Edi O Cap 05 Leis De Newton

Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES

Problemas Resolvidos de Física

HALLIDAY, RESNICK, WALKER, FUNDAMENTOS DE FÍSICA, 8.ED., LTC, RIO DE
JANEIRO, 2008.

FÍSICA 1
CAPÍTULO 5 – FORÇA E MOVIMENTO - I

37. Uma esfera com uma massa de 3,0  10-4 kg está suspensa por uma corda. Uma brisa horizontal constante empurra a esfera de tal forma que a corda faz um ângulo de 37o com a vertical.
Determine (a) a força da brisa sobre a bola e (b) a tensão da corda.
(Pág. 120)
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. y T 



F x m

F

Fg

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

F

y

 ma y

T cos   mg  0

T

mg cos 

(1)

E agora na coordenada x:

F

x

 max

F  T sen   0

(2)

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

mg sen   0 cos 





  

F  mg tan   3, 0 104 kg 9,8 m/s2 tan 37  2, 2154

103 N

F  2, 2 103 N

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







3, 0 104 kg 9,8 m/s 2 mg T

 3, 6812 cos  cos 37

 

103 N

T  3, 7 103 N

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
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Halliday, Resnick, Walker - Fund.de Física 1 - 8a Ed. - LTC - 2009.
Cap. 05 – Força e Movimento - I

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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: T

y

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

F

y

 ma y

T  mg  ma
T  ma  g 

(1)

Agora só precisamos determinar a aceleração do