Física: Ficha de Exercícios 3
1. Duas forças, F~1 e F~2 , actuam num objecto. As forças têm intensidades 9,0 N e 6,0
N, respectivamente. O ângulo que fazem com a parte positiva do eixo dos xx é 60o e
−53o respectivamente. Qual a intensidade, direcção e sentido da força resultante?
2. Um bloco de gelo está sobre um plano horizontal sem atrito, em repouso. É aplicada
uma força horizontal de 80,0 N. Em 5,0 s o bloco desloca-se 11,0 m.
(a) Qual é a massa do bloco?
(b) Se a força aplicada cessar ao fim de 5,0 s, qual é a distância percorrida pelo
bloco nos 5,0 s seguintes?
3. Um bloco de massa 0,5 kg está em repouso numa superfície horizontal sem atrito.
Uma força de 0,6 N é aplicada durante 2 s. Qual a posição e a velocidade do bloco
ao fim dos 2 s. Se a força voltar a ser aplicada entre os 5 s e os 7 s, qual a posição e a
velocidade aos 7 s?
4. Um bloco com massa 32,5 kg, assente numa superfície, sofre uma força resultante
horizontal de 140 N. Qual é a aceleração do bloco? Se inicialmente o bloco estava
em repouso, qual é a distância percorrida pelo bloco em 10 s? E qual é a velocidade
do bloco ao fim desse tempo?
5. Uma força F = 30 + 10t2 actua num objecto de massa 5 kg. No instante t = 0 s, o
objecto está em repouso na origem. Determine a posição e a velocidade em função
do tempo.
6. Uma bola com peso de 71 N está sobre uma superfície horizontal sem atrito. É
aplicada uma força horizontal de 160 N na bola. Qual será a sua aceleração durante
a aplicação da força?
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física: ficha 3
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7. Na superfície de Io (uma das luas de Júpiter) a aceleração da gravidade é 1,81 ms−2 .
Uma melancia pesa 44,0 N à superfície da Terra. Qual a sua massa? Qual o seu peso
à superfície de Io?
8. Um bloco de massa 12,0 kg está sobre uma superfície horizontal com atrito. É aplicada uma força de 40,0 N dirigida num ângulo 37o abaixo da horizontal. O bloco
move-se. Qual é a reacção normal da superfície no bloco?
9. Um esquiador está numa rampa com 26o de inclinação e é puxado para cima ao longo
da rampa com velocidade constante, através de um cabo. A massa do esquiador é 65
kg. Considerando que não há atrito, calcule a tensão no cabo.
10. Uma bala de espingarda deslocando-se a 350 m/s atinge o troco de uma árvore, penetrando neste até uma profundidade de 0,130 m. A massa da bala é 1,80 g. Supondo
que a força de resistência oferecida pela madeira é constante durante o embate, qual é
o tempo decorrido desde que a bala atinge o tronco até se imobilizar no seu interior?
Qual é o valor da força de resistência oferecida pela madeira?
11. Uma astronauta está ligada a uma nave espacial por um cabo forte. A astronauta, com
sua roupa e equipamento, tem uma massa de 105 kg. A massa do cabo é desprezável
e a massa da nave é de 9,05×104 kg. O sistema nave-astronauta está no espaço interestelar, longe de qualquer corpo celeste, de modo que se podem desprezar eventuais
forças de atração gravitacional. A astronauta puxa o cabo com uma força de 80,0 N.
Qual é a força que o cabo exerce na nave? Quais serão as acelerações da nave e da
astronauta?
12. Um instrumento de 6,5 kg está pendurado por um cabo vertical no interior de uma
nave espacial que está a ser lançada da superfície da Terra. Essa nave parte do repouso
e alcança uma altitude de 276 m em 15,0 s com aceleração constante. Encontre a força
que o cabo exerce sobre o instrumento.
física: ficha 3
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13. Um elevador carregado possui massa total de 2200 kg. Os cabos do elevador podem
suportar uma tensão máxima de 28000 N. Quando o elevador acelera de baixo para
cima, qual o valor máximo da aceleração para que os cabos não partam? Qual seria a
resposta se o elevador estivesse na Lua, onde g =1,62 m/s2 ?
14. Um cabo uniforme de peso p está pendurado do tecto, verticalmente. Qual a tensão
no cabo na sua extremidade superior? E na extremidade inferior? E no seu ponto
médio?
15. Uma corrente consiste em três elos idênticos, com massa de 300 g cada um. A corrente é suspensa verticalmente, por uma das suas extremidades, através de um fio.
Uma pessoa segura o fio com a corrente suspensa e puxa o fio para cima. A tensão
no fio (que é de massa desprezável) é de 12 N. Qual é a aceleração da corrente? Qual
é a força que o elo superior da corrente exerce no elo do meio?
16. Um objecto com massa m move-se em linha recta, sendo a sua posição descrita por
x = At − Bt3 , onde A e B são constantes. Determine a força resultante no objecto
em função do tempo.
17. Um objecto de massa m está inicialmente em repouso na origem. No instante t = 0
aplica-se uma força dada por F~ = (a + by)~ı + ct~, t ≥ 0, onde a, b e c são constantes,
sendo a sua posição ~r = x~ı + y~. Determine a posição e a velocidade em função do
tempo.