Leis de Newton - Dinâmica do ponto material

Duas massas m1 e m2 estão ligadas por um fio conforme indicado na figura acima. As massas encontram-se em cima de planos inclinados com ângulos α=50 e β=30. Considere o sistema de eixos apresentado na figura relativo ao corpo 2. Tomando T2 como o módulo da tensão aplicada no corpo 2 e T1 como o módulo da tensão aplicada no corpo 1 e a2 a aceleração do corpo 2 no referencial indicado, qual a equação de Newton que caracteriza o movimento do corpo 2?

Considere que a roldana tem um raio r=10cm, e uma distribuição de massa desconhecida. Sabendo que m1=1kg, m2=13kg e a2=2ms2, e assumindo que a diferença entre as tensões T2 e T1 é de ΔT=T2T1=7N, calcule o momento de inércia da roldana.

Sabe-se que o corpo 2 tem uma massa m2=7kg e que este desce o plano com uma aceleração a2=2ms2. Desprezando o momento de inércia da roldana, qual é a massa do corpo 1? Não há atrito entre as massas e as superfícies dos planos inclinados. Considere a aceleração gravítica g=9.8ms2.

Os dois objetos da figura estão ligados por uma corda inextensível e de massa desprezável. Uma força constante F=111N é aplicada ao objeto A. O objeto B parte do repouso e desce h=17m em t=4s . A tensão na corda que liga os dois objetos é T=28N . Qual é a massa de A?

Na figura um corpo de massa M=90g é lançado horizontalmente,despreze o atrito, com uma velocidade constante v0=6m/s. Vai subir uma calha semicircular de raio R passa no ponto Q e vai cair, linha a tracejado, tocando o solo no ponto P, a uma distância d do início da subida. Calcule o valor do raio R que conduz a um d máximo (alcance máximo) ?

Na figura está representada uma roda de raio R=46cm de um automóvel que se desloca com velocidade horizontal constante vo=7m/s, sobre uma estrada enlameada. Os pedaços de lama que ficam colados ao pneu vão descolar e são projectados, devido à rotação. Seguem uma trajectória semelhante à linha tracejada da figura . Determine a altura máxima h, relativa ao plano horizontal, alcançada pelo pedaço de lama ? SUGESTÃO: Comece por calcular o ângulo θ da figura que vai corresponder à altura máxima .

Na figura um cubo de gelo escorrega sobre uma esfera de aço fixa, de raio R=18cm, a partir do topo, sem velocidade inicial. Despreze qualquer atrito . Determine a distância d horizontal entre o ponto de largada e o ponto de contacto do cubo de gelo com o solo, depois de perder o contacto com a esfera ? SUGESTÃO: Comece por calcular o ângulo θ em que o cubo perde o contacto com a esfera .

Considere novamente a figura em que se representa o movimento de um corpo ao longo do plano inclinado. Qual das seguintes expressões representa agora o módulo da componente do vector que representa a força gravítica (o peso do corpo) na direcção perpendicular ao plano inclinado? A componente em questão está colorida a laranja. Recorde-se dos exercícios de trigonometria que fez anteriormente.

Considere a figura em que se representa o movimento de um corpo ao longo de um plano inclinado cuja inclinação é dada pelo ângulo θ . Qual das seguintes expressões representa o módulo da componente do vector que representa a força gravítica (o peso do corpo) na direcção do plano inclinado? A componente em questão está colorida a roxo. Recorde-se dos exercícios de trigonometria que fez anteriormente.

Um praticante de snowboard vai experimentar uma nova pista de neve com uma determinada inclinação. Para tal, antes de a escolher, quer perceber a dinâmica que estará envolvida no seu movimento de descida. O snowboarder reconhece que estarão três forças envolvidas: o seu peso P, a reação normal N e uma força de atrito Fa. Qual dos seguintes diagramas de forças pode representar as forças envolvidas no movimento de descida do snowboarder?

Um corpo é lançado com velocidade inicial vo=22m/s, segundo um ângulo α com a horizontal. O corpo está na base de um plano inclinado de ângulo Φ=25, (ver figura). Qual o ângulo de lançamento que corresponde ao alcance máximo L ao longo do plano ?

Um drone voa horizontalmente com uma velocidade constante U=5m/s. Uma pedra é lançada com velocidade inicial vo=23m/s, segundo um ângulo α=72, indicado na figura. Este é o ângulo de visão do drone pelo observador. Sabemos que a pedra consegue atingir o drone. Determine a altura h do voo do drone ?

Sabendo que o snowboarder vai percorrer o comprimento total da pista inclinada,que tem o valor de 400m , em linha recta, ao fim de quanto tempo o snowboarder chega ao fim? Considere nos seus cálculos que a aceleração a que o snowboarder está sujeito é, em módulo, a=0.45ms2 , e que a velocidade inicial do seu movimento de descida se pode considerar, em módulo, vo=2ms1 no sentido da descida. Apresente o seu resultado com duas casas decimais.

Qual é a energia que foi dissipada por atrito durante a descida? Considere que o snowboarder tem uma massa de m=78.kg , que a distância da pista é de 400m , e que o módulo da velocidade inicial do movimento de descida é v0=2ms1 , no sentido da descida. Considere que o coeficiente de atrito tem o valor de μc=0.21 e a aceleração do movimento de descida é, em módulo, a=0.2ms2 . Apresente o seu resultado com duas casas decimais

Quando o snowboarder chega ao fim da pista inclinada, o terreno muda de tal forma que leva a que o snowboarder faça um salto, tal como é apresentado na figura, demonstrando as suas habilidades e coragem. Considere que o ponto em que o snowboarder inicia o salto é a origem do referencial, cujos eixos estão definidos na figura. A velocidade inicial da fase de voo apenas tem componente horizontal. Considere v0,x=23.ms1 . Nestas condições, calcule o comprimento do salto do snowboarder. Isto é, qual é o valor de d , tal como apresentado na figura? Apresente o seu resultado com duas casas decimais.

Considere o módulo das tensões aplicadas na massas. Nas condições da alínea anterior qual das seguintes expressões é verdadeira?

O nosso praticante de snowboard escolheu uma pista cuja inclinação é de 13 , tal como se pode observar na figura. Durante a descida, a força de atrito cinético entre a prancha e a superfície da pista não é completamente desprezável, e apresenta um coeficiente com o valor de μc=0.11 . Considere nos seus cálculos g=9.8ms2 . Qual o módulo da aceleração a que está sujeito o snowboarder durante o seu movimento de descida? Apresente o seu resultado com duas casas decimais.

Considere agora que o momento de inércia da roldana não é desprezável e influencia o movimento das massas. Tomando m1=1kg, m2=4kg e a2=2ms2, calcule o módulo da tensão aplicada sobre o corpo 1.

Uma pena, de massa m1 , e uma pedra, de massa m2>m1 , caem em queda livre no interior de um tubo , do qual se extraiu o ar. Se Fpena e Fpedra forem as forças gravíticas exercidas sobre a pena e a pedra, respetivamente, qual das seguintes hipóteses está certa?

Quando se aplica uma força F a um bloco, de massa m1 , a aceleração desse bloco é a1 . Quando se aplica a mesma força a um bloco de massa m2 , aceleração é a2=2a1 . Se se aplicar a mesma força aos dois blocos ligados, de massa m1+m2 , qual é a aceleração a3 do conjunto?