Atividade: A Terceira Lei do Movimento de Newton

Nesta atividade, nós vamos praticar a resolver problemas com a terceira lei de Newton.

Q1:

Um elevador acelera verticalmente para cima a 2,6 m/s2. Um homem de massa 124 kg está no seu interior. Determine a reação normal do chão no homem.

Q2:

Um corpo de massa 87 kg foi colocado dentro de uma caixa de massa 60 kg que estava presa a uma corda vertical. A tensão de 265 kgf foi aplicada à corda levando-os a subir. Determine a força exercida pelo corpo na base da caixa enquanto subiam. Considere 𝑔=9,8/ms.

Q3:

Um elevador acelerava verticalmente para baixo a 1,7 m/s2. Dado que a aceleração gravítica é 𝑔=9,8/ms, determine a reação normal do chão em relação a um passageiro de massa 103 kg.

Q4:

Um elevador move-se verticalmente para cima a uma velocidade constante. Um homem de massa 150 kg está no seu interior. Determine a reação do chão no homem. Considere 𝑔=9,8/ms.

Q5:

Um corpo de massa 4 kg está pendurado num dinamómetro fixo no teto de um elevador. Dado que a leitura do dinamómetro é 1‎ ‎042 gf, determine a intensidade da aceleração do elevador. Considere 𝑔=9,8/ms.

Q6:

Um elevador sobe com uma aceleração de 140 cm/s2. Dado que a pessoa no interior do elevador exerce uma força de 88 kgf no chão, determine a sua massa. Considere 𝑔=9,8/ms.

Q7:

Um corpo de massa 45 kg foi colocado numa corda fixada no teto de um elevador. Se o elevador acelerava a 105 cm/s2, qual era o peso aparente do corpo? Considere a aceleração gravítica 9,8 m/s2.

Q8:

Um corpo está suspenso numa balança com mola num balão de ar quente que acelerava verticalmente para baixo a 79 da aceleração gravítica, Determine a razão entre os pesos aparente e real do corpo.

  • A29:
  • B97:
  • C79:
  • D92:

Q9:

Um corpo foi suspenso de uma balança de mola fixada no teto de um elevador. A leitura da balança foi 1,4 kgf quando o elevador estava acelerando para cima, enquanto que, quando estava acelerando para baixo, na mesma velocidade, a leitura foi 0,98 kgf. Encontre a massa do corpo, considerando a aceleração da gravidade 𝑔=9,8/ms.

Q10:

Um corpo foi suspenso de uma balança de mola fixada no teto de um elevador. Quando o elevador estava acelerando para cima a uma certa taxa, a leitura da balança era 1,5 kgf. No entanto, quando o elevador estava acelerando para baixo na mesma velocidade, a leitura foi de 0,6 kgf. Determine a aceleração do levantamento. Assuma 𝑔=9,8/ms.

Q11:

Um corpo de massa 686 g foi pendurado num dinamómetro fixado no teto de um elevador. Quando o elevador iniciou o seu movimento, a leitura na balança de mola era 672 g. Determine se o elevador estava a subir ou a descer e determine a velocidade 𝑣, 5 segundos após ter iniciado o movimento. Considere a aceleração gravítica 𝑔=9,8/ms.

  • Aa subir, 𝑣=1/ms
  • Ba subir, 𝑣=0,51/ms
  • Ca descer, 𝑣=1/ms
  • Da descer, 𝑣=0,51/ms

Q12:

Um homem estava de pé num conjunto de balanças num elevador a registar as leituras à medida que o elevador se movia. A sua primeira leitura foi quando o elevador acelerava para cima a uma taxa de 7𝑎. Fez outra leitura quando o elevador acelerava para baixo a uma taxa de 8𝑎. Sabendo que a razão entre as duas leituras é 41:, determine 𝑎𝑔: em que 𝑔 é a aceleração gravítica.

  • A131:
  • B113:
  • C112:
  • D121:

Q13:

Um guindaste carrega um corpo de massa 3‎ ‎920 kg. Dado que a tensão máxima que os seus cabos conseguem suportar é de 4‎ ‎000 kgf, determine a aceleração máxima 𝑎 a que o guindaste consegue elevar o corpo em segurança sem partir os cabos. Sabendo que elevou o corpo a esta taxa, determine o tempo que demorou 𝑡 para o guindaste elevar o corpo 32,4 m. Considere a aceleração gravítica 9,8 m/s2.

  • A𝑎=10,82/ms, 𝑡=2,45s
  • B𝑎=0,2/ms, 𝑡=18s
  • C𝑎=8,78/ms, 𝑡=2,72s
  • D𝑎=19,8/ms, 𝑡=1,81s

Q14:

Um corpo é suspenso por uma balança de mola fixada no teto de um elevador. A leitura da balança foi de 50 kgf quando o elevador estava acelerando para cima em 𝑎 m/s2 e a leitura foi de 10 kgf quando o elevador estava acelerando para baixo em 53𝑎 m/s2. Dado que a aceleração devido à gravidade é 𝑔=9,8/ms, determine o valor de 𝑎.

Q15:

Um corpo foi suspenso em uma balança de mola fixada no teto de um elevador. Quando o elevador estava se movendo para cima com uma aceleração de magnitude 𝑎, a leitura da balança foi 23 kgf. Quando estava acelerando para baixo em 32𝑎, o peso lido foi de 6 kgf. Qual seria a leitura da balança se, enquanto o elevador estava descendo, ele desacelerou em 2𝑎? Assuma 𝑔=9,8/ms.

Q16:

Um corpo que pesa 94 kg foi colocado dentro de uma caixa de massa 66 kg. A caixa foi levantada por uma corda vertical que resultou em uma aceleração ascendente de 220 cm/s2. Calcule a tensão 𝑇 na corda. Se a corda quebrasse, qual seria a força 𝑃 exercida pelo corpo na base da caixa enquanto eles estavam em queda livre? Considere a aceleração devida à gravidade 9,8 m/s2.

  • A𝑇=792N, 𝑃=1842,4N
  • B𝑇=195,92N, 𝑃=646,8N
  • C𝑇=1128N, 𝑃=921,2N
  • D𝑇=1920N, 𝑃=0N

Q17:

Um elevador de massa 556 kg movia-se para baixo a 420 cm/s. Se a tensão no cabo do elevador não deve exceder 834 kgf, determine a distância mínima de paragem em segurança do elevador a esta velocidade. Considere a aceleração da gravidade 9,8 m/s2.

Q18:

Um corpo de massa 75 kg foi preso a uma corda fixada no teto de um elevador. Iniciando do repouso, o elevador começou a acelerar para cima a 44 cm/s2. Durante este tempo a tensão na corda era 𝑇. Após acelerar, o elevador continuou a mover-se à velocidade que tinha ganho, instante em que a tensão na corda era 𝑇. Finalmente, o elevador desacelerou a 24 cm/s2, instante em que a tensão na corda era 𝑇. Determine a intensidade de 𝑇, 𝑇 e 𝑇. Considere a aceleração da gravidade 9,8 m/s2.

  • A𝑇=768N, 𝑇=735N, 𝑇=717N
  • B𝑇=73N, 𝑇=75N, 𝑇=78N
  • C𝑇=717N, 𝑇=735N, 𝑇=768N
  • D𝑇=78N, 𝑇=75N, 𝑇=73N

Q19:

Um corpo de massa 130 kg foi colocado no chão de um elevador de massa 761 kg. O elevador subiu do repouso e percorreu 15 m enquanto acelerava uniformemente. Depois disso, continuou a se mover na velocidade que adquirira por certa distância. Finalmente, desacelerou uniformemente 5 segundos a uma distância de 10 m até que sua velocidade se tornou 1 m/s. Encontre a força do motor do elevador 𝐹 quando o elevador estava acelerando para cima e a magnitude da reação 𝑅 exercida no corpo pelo chão do elevador durante a terceira fase do movimento. Assuma 𝑔=9,8/ms.

  • A𝐹=7914,4N, 𝑅=1326N
  • B𝐹=9266,4N, 𝑅=1274N
  • C𝐹=8999,1N, 𝑅=1222N
  • D𝐹=7686,1N, 𝑅=1274N

Q20:

Uma pessoa de massa 82 kg estava dentro do elevador. O elevador iniciou o seu movimento de subida com uma aceleração uniforme por 3 segundos. Em seguida, continuou a mover-se à velocidade que ganhou por mais 2 segundos. Por fim, desacelerou por 3 segundos até que alcançou o estado de repouso. Dado que a distância total percorrida pelo elevador foi 18 m, determine a ação do peso do homem no chão do elevador durante cada intervalo de tempo: durante o primeiro intervalo de tempo; sejam as forças 𝑃, no segundo intervalo 𝑃e no terceiro intervalo 𝑃. Considere 𝑔=9,8/ms.

  • A𝑃=902N, 𝑃=402N, 𝑃=902N
  • B𝑃=705,2N, 𝑃=803,6N, 𝑃=705,2N
  • C𝑃=902N, 𝑃=803,6N, 𝑃=705,2N
  • D𝑃=98,4N, 𝑃=1607,2N, 𝑃=98,4N

Q21:

Um corpo de massa 19 kg foi colocado no chão de um elevador. Encontre, para as duas casas decimais mais próximas, a força que este corpo exerce no piso do elevador quando o elevador estiver acelerando para baixo em 143 cm/s2. Considere a aceleração devida à gravidade 9,8 m/s2.

Q22:

Determine a força que um corpo de massa 14 kg exerce no chão de um elevador quando está acelerando para cima em 84 cm/s2. Assuma 𝑔=9,8/ms.

Q23:

Um corpo de massa 32 kg foi pendurado por uma corda fixada ao teto de um elevador. Dado que o elevador acelerava para cima a 405 cm/s2, determine o peso aparente do corpo. Considere 𝑔=9,8/ms.

Q24:

Um corpo foi suspenso de uma balança de mola fixada no teto de um elevador. A leitura da balança foi 17 kgf quando o elevador estava acelerando para cima em 𝑎, enquanto que quando foi acelerando para cima em 32𝑎, a leitura foi 11 kgf. Encontre a massa do corpo, dado que a aceleração devido à gravidade é 9,8 m/s2.

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