Lista de Exercícios da AC2 de Física Geral I: dinâmica da partícula · ISPTEC · 2022

Lista de Exercícios de Física Geral I, do curso de Engenharia Química no Instituto Superior Politécnico de Tecnologias e Ciências (ISPTEC), 2022. Docente: Prof. Manuel Caleta Cabenda.

Lista de exercícios para a 2.ª avaliação contínua sobre o Capítulo II, dinâmica da partícula: movimento em planos horizontais, verticais e inclinados, com blocos, polias e atrito, sob forças constantes e variáveis. Não tem resolução.

Tipo

Lista de Exercícios

Cadeira

Física Geral I

Curso

Engenharia Química

Universidade

Instituto Superior Politécnico de Tecnologias e Ciências

Ano

2022

Docente

Prof. Manuel Caleta Cabenda

Ficheiro

PDF, 2 páginas

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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E TECNOLOGIAS - DET LISTA DE EXERCÍCIOS–AC2DISCIPLINA FÍSICA GERAL I TURMA: EQM_M1,M2 & M3DURAÇÃO: 2h30CURSOENGENHARIA QUÍMICADATA: 11/04/2022Manuel Caleta Cabenda MANHA / 1º ANOPROFESSORConteúdoCapitulo II. Dinâmica Da Partícula2.1. Movimento no Plano Horizontal Vertical e inclinado2.2. Movimentos sob acção de forças constantes e variáveis2.1. Na figura 1), 𝑚 = 500𝑔, 𝑚 = 200𝑔 e 𝑚 = 2𝑚, sendo 𝜇 = 0,2 o coeficiente de atrito cinético da superfície212horizontal e entre os blocos 𝑚 𝑒 𝑚. Considerando os fios e polias ideais e desprezando atrito de 𝑚 com a21superfície vertical determine: (a) A aceleração das massas𝑚,𝑚 e𝑚(b) Determinar as trações dos fios. (c) Que12coeficiente de atrito deve entre a superfície vertical e o corpo 𝑚 para que o sistema esteja na eminência de1deslizar.2.2. Considere na figura 2), uma massa 𝑚 = 𝑚 = 500𝑔, em contacto com a superfície horizontal lisa, que esta13conectada a uma massa 𝑚 = 1,2 𝑘𝑔 através de três roldanas que tem massas desprezíveis. Determine (a) A2aceleração das massas𝑚,𝑚 e𝑚 (b) As trações dos fios. (c) A velocidade da massa𝑚 ao fim de 5 segundos.1232(d) Qual será o tempo necessário para deslocar a massa𝑚 de20𝑐𝑚12.3. Na figura 3), todos os fios e polias são ideais. As massas𝑚 e𝑚 são, respetivamente iguais a𝑚, 2𝑚. Determine12(a) A tensão em cada fio e a aceleração adquirida por cada bloco. (b) A aceleração de𝑚 em relação a𝑚12mm₂m₁m₃m₁m₂m₁Figura 3) m₂Figura 2)Figura 1)2.4. Uma forca 𝐹 = 100𝑁 actua sobre o bloco de massa 𝑚 = 10𝑘𝑔 mcolocado sobre a superfície da laje de massa 𝑀 = 20𝑘𝑔 comoMmostra a figura 4) ao lado. O coeficiente de atrito estático ecinético entre o bloco e a superfície são respetivamente iguais a0,53 𝑒 0,38e𝑙 = 50 𝑚(a) Determine a aceleração do Bloco e daFigura 4)laje (b) Quanto tempo demora o bloco de massa𝑚a cair.2.5. Determinar as acelerações dos corpos e as tensões dos fios em cada caso sendo os fios e a roldana ideiasRmMm₁αm₁αααααFigura 6)Figura 5) Figura 7)

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E TECNOLOGIAS - DET LISTA DE EXERCÍCIOS–AC22.6. Na figura 8) ao lado, todos os fios e polias são ideais. Asmassas 𝑚 𝑚, 𝑚, e 𝑚 são, respetivamente,1234𝑚, 2𝑚, 3𝑚 𝑒 6𝑚. Determine a Tensão total e a aceleraçãoadquirida por cada bloco.𝟒𝟖𝒎𝒈 𝟓𝒈 𝟑𝒈 𝒈 𝒈𝑹:. 𝑻 =; 𝒂 = −; 𝒂 =; 𝒂 =; 𝒂 = 𝟏𝟐𝟑𝟒𝟑𝟑 𝟏𝟏 𝟏𝟏 𝟑𝟑 𝟑𝟑2.7. Na figura 9) ao lado, todos os fios e polias são ideais. Asmassas𝑚 e𝑚 são, respetivamente, m, 2m. Determine12 m₁a Tensão total e a aceleração adquirida por𝑹:.2.8. Uma curva de150 𝑚de raio é inclinada de um ângulo de10º. Um carro de800 𝑘𝑔percorre a curva a85 𝑘𝑚/ℎsemderrapar. Despreze os feitos de arraste do ar e de atrito derolamento. Encontre (a) a força normal exercida pelopavimento sobre os pneus, (b) a força de atrito exercida m₂pelo pavimento sobre os pneus, (c) o coeficiente de atritoestático mínimo entre o pavimento e os pneus. Figura 8) Figura 9)𝑹:. (𝒂) 𝟖, 𝟐𝟒𝟓 𝒌𝑵; (𝒃) 𝟏, 𝟓𝟔𝟓 𝒌𝑵; (𝒄) 𝟎, 𝟏𝟗.2.9. Num pêndulo cónico, uma esfera de massa 𝑚 = 12 𝑘𝑔, presa à extremidade de um fio de comprimento 1,5 𝑚e massa desprezável, descreve uma trajectória circular num plano horizontal com velocidade angular 3 𝑟𝑎𝑑/𝑠.Calcular o valor da tensão na corda e o ângulo que ela faz com a vertical.𝑹:. 𝟒𝟑, 𝟒𝟓°; 𝟏𝟔𝟐 𝑵.2.10. Uma estrada tem 13,6 𝑚 de largura. Calcule a diferença de nível entre as bordas exterior e interior da estradapara que um carro possa, a60 𝑚/𝑠(sem estar sujeito à forças laterais), percorrer uma curva com600 𝑚de raio.𝑹:. 𝟕, 𝟏𝟎 𝒎.2.11. O gráfico representa a variação da forca 𝐹⃗ em função do tempo durante o qual actua sobre o bloco de massa40 𝑘𝑔. Em cada caso representado na Figura 10a) e Figura 10b) Determine a velocidade do bloco depois de10𝑠F(t) [N]362F t = −t +8t+20()20m4 10 16 t [s]Figura 10a)F(t) [N]100010 16 t [s]Figura 10b)