Rodrigo A. Bernussi - Engenharia Univesp: Física I

Dinâmica Newtoniana

Terceira lei de Newton e Diagrama do corpo livre

Exemplos simples

Outros casos simples

Videoaula 13 a 16

EXERCÍCIO 2

Um carrinho de massa m = 40 kg é posto em movimento num piso horizontal sob ação da força externa horizontal Fext = 300N conforme esquematizado. As rodas do carrinho encontram-se travadas e sofrem ação do atrito com a pista, cuja intensidade é 240N.

Determinar a aceleração resultante no carrinho.
Resp: O carro está sujeito a duas forças horizontais, $F_{ext}=300N$ e $F_{at}=240$ . A resultante das forças horizontais será dada por $F_{RES}= F_{ext} - F_{at}=m\cdot a$ . Logo:
$F_{RES}= 300 - 240=40a \Rightarrow a = 1,5m/s^2$ .
Se após 10 segundos a força F deixar de atuar, depois de quanto tempo o carrinho irá parar?
Resp: Após 10 segundos o carro terá velocidade dada por:
$v=v_0+a\cdot t\Rightarrow v=0+1,5\cdot 10=15m/s$
Após 10 segundos a força $F_{ext}$ deixa de atuar, portanto a resultante será igual a força de atrito $F_{at}$ . Dessa forma, $-240=40\cdot a \Rightarrow a=-6m/s^2$ . Com os novos dados de aceleração e velocidade podemos calcular o tempo que o carro leva para parar: $0=15-6t\Rightarrow t=2,5s$ .

EXERCÍCIO 11

O conjunto “trenó-criança” tem massa m = 30 kg; ele é puxado por uma força tensora T = 50 newtons, conforme ilustra a figura.

Se a força de atrito que dificulta o movimento é de 10 newtons, calcular:

A aceleração resultante no trenó.
Resp: Decompondo a tração T em x e y, obtemos as seguintes forças resultantes: $F_y=T\mathrm{sen(37^{\circ})+N-P=0}$ e
$F_x=T\mathrm{cos}(37^{\circ}) - F_{at}=m\cdot a \Rightarrow 50\cdot 0,8-10=30a\Rightarrow a=1m/s^2$
A reação normal sobre o trenó.
Resp: Obtemos a intensidade da reação normal através da resultante $F_y$ :
$F_y=T\mathrm{sen(37^{\circ})}+N-P=0\Rightarrow N=P-T\mathrm{sen(37^{\circ})}=30\cdot 10-50\cdot 0,6\Rightarrow N= 270 \mbox{ newtons}$