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Comece a praticar

Atividade: Primeira Lei do Movimento de Newton

Q1:

Um corpo estava se movendo uniformemente sob o efeito de três forças 𝐹 1 , 𝐹 2 , e 𝐹 3 . Dado que 𝐹 = 7 𝚤 1 e 𝐹 = 8 𝚥 2 , onde 𝚤 e 𝚥 são vetores unitários ortogonais, determine 𝐹 3 na qual garante que ele se mova a uma velocidade constante.

  • A 7 𝚤 8 𝚥
  • B 8 𝚤 + 7 𝚥
  • C 7 𝚤 + 8 𝚥
  • D 7 𝚤 8 𝚥
  • E 7 𝚤 + 8 𝚥

Q2:

Um carro de massa 1,8 toneladas move-se a uma velocidade constante numa estrada horizontal. Se a resistência ao movimento é 57,6 kgf por tonelada de massa do carro, determine a força do seu motor.

Q3:

Um comboio de massa 50 toneladas tem um motor cuja força motriz máxima é 9 000 kgf. Dado a resistência ao seu movimento devido ao atrito ser diretamente proporcional ao quadrado da sua velocidade e que esta resistência era 20 kgf por cada tonelada de massa do comboio quando a sua velocidade era 75 km/h, determine a velocidade máxima do comboio.

Q4:

Um corpo descia verticalmente num líquido tal que percorria distâncias iguais em intervalos de tempo consecutivos de igual comprimento. Dado que o peso do corpo era 55 kgf, determine a intensidade da força de resistência do líquido que atua contra o movimento do corpo.

Q5:

Um corpo de massa 20 kg é puxado num plano horizontal por uma corda que faz um ângulo de 𝜃 com o plano tal que t g 𝜃 = 5 1 2 . Quando a tensão na corda é 91 N, o corpo move-se com velocidade constante. Determine a resistência ao movimento, 𝐹 , e a reação normal, 𝑅 . Use 𝑔 = 9 , 8 / m s .

  • A 𝐹 = 8 4 N , 𝑅 = 2 0 N
  • B 𝐹 = 3 5 N , 𝑅 = 1 1 2 N
  • C 𝐹 = 9 1 N , 𝑅 = 1 1 2 N
  • D 𝐹 = 8 4 N , 𝑅 = 1 6 1 N

Q6:

Quando o seu motor exerce uma força de 506 kgf, um carro de massa 912 kg desloca-se a uma velocidade constante, subindo uma colina de inclinação 𝜃 . Se a resistência total do movimento do carro é 1 6 do seu peso, qual é o ângulo de inclinação, 𝜃 ? Apresente a sua resposta arredondada aos minutos.

  • A 3 3 4 2
  • B 6 7 1 0
  • C 4 6 1 1
  • D 2 2 5 0

Q7:

Um corpo pesando 𝑊 é colocado em um plano inclinado em um ângulo 𝜃 com a horizontal, onde t g 𝜃 = 5 1 2 . A força 𝐹 = 2 9 𝚤 + 5 𝚥 N está agindo no corpo, onde 𝚤 e 𝚥 são dois vetores unitários perpendiculares onde 𝚤 está na direção da linha de maior declive do plano, e 𝚥 é a ascendente perpendicular ao 𝚤 . Dado que a ação desta força faz o corpo mover uniformemente no plano contra sua força resistiva 9 N, encontre o peso do corpo 𝑊 e a reação normal do plano 𝑅 .

  • A 𝑊 = 2 0 N , 𝑅 = 5 𝚥 N
  • B 𝑊 = 2 1 , 6 7 N , 𝑅 = 1 5 𝚥 N
  • C 𝑊 = 7 5 , 4 N , 𝑅 = 6 4 , 6 𝚥 N
  • D 𝑊 = 5 2 N , 𝑅 = 4 3 𝚥 N

Q8:

Um carro de massa 1,5 toneladas se move ao longo de uma estrada horizontal reta. Quando o carro estava se movendo a 78 km/h, a resistência ao movimento do carro foi de 90 kgf para cada tonelada da massa do carro. Dado que a resistência ao movimento do carro é diretamente proporcional à magnitude da velocidade do carro e que a força máxima que pode ser gerada pelo seu motor é de 360 kgf, encontre a velocidade máxima do carro nesta estrada.

Q9:

Duas forças 𝐹 e 𝐹 atuam num corpo de massa 2 kg num plano horizontal. As forças são dadas por 𝐹 = 9 𝚤 1 0 𝚥 k g f e 𝐹 = 2 𝚤 + 5 𝚥 k g f em que 𝚤 e 𝚥 são vetores unitários. Um deles tem a direção do plano horizontal e outro tem a direção perpendicular, com sentido para cima, ao plano. Determine a reação normal ao plano 𝑁 e o vetor força de resistência 𝑅 , sabendo que o corpo se move com velocidade uniforme.

  • A 𝑁 = 1 3 𝚥 k g f , 𝑅 = 9 𝚤 k g f
  • B 𝑁 = 7 𝚥 k g f , 𝑅 = 7 𝚤 k g f
  • C 𝑁 = 5 𝚥 k g f , 𝑅 = 1 1 𝚤 k g f
  • D 𝑁 = 7 𝚥 k g f , 𝑅 = 1 1 𝚤 k g f

Q10:

Um soldado saltou de um avião com um paraquedas. Após ter aberto o paraquedas, a resistência ao seu movimento era diretamente proporcional ao cubo da sua velocidade. Quando a sua velocidade atingiu os 19 km/h, a resistência ao seu movimento era 1 2 7 do seu peso em conjunto com o do paraquedas. Determine a velocidade máxima da sua descida.

Q11:

Um camião de massa 2,8 toneladas foi carregado com 1,5 toneladas de pedra e desceu uma estrada inclinada num ângulo de 𝜃 da horizontal, em que s e n 𝜃 = 1 1 0 0 . Se a força gerada pelo motor do camião é 86 kgf e ele viajava a uma velocidade constante, determine a resistência 𝑅 ao seu movimento por tonelada de massa. Após o camião ter esvaziado a carga, voltou a subir o declive viajando a uma velocidade constante. Sabendo que a resistência por tonelada da sua massa durante a subida era mesma que na sua descida, determine a força 𝐹 gerada pelo motor.

  • A 𝑅 = 4 0 , 7 1 k g f por tonelada, 𝐹 = 7 3 k g f
  • B 𝑅 = 2 6 , 5 1 k g f por tonelada, 𝐹 = 5 8 k g f
  • C 𝑅 = 1 2 9 k g f por tonelada, 𝐹 = 1 5 7 k g f
  • D 𝑅 = 3 0 k g f por tonelada, 𝐹 = 1 1 2 k g f
  • E 𝑅 = 3 0 k g f por tonelada, 𝐹 = 5 8 k g f

Q12:

Um corpo de massa 20 kg estava sendo puxado para cima de um plano inclinado em um ângulo 𝜃 com a horizontal por uma força de magnitude 245 N que estava agindo acima da linha de maior inclinação do plano. Como resultado, o corpo estava subindo o plano a uma velocidade constante contra uma força resistiva 𝑅 . Quando a força foi reduzida a 39,2 N, o corpo descia o plano a uma velocidade constante. Dado que a resistência do plano ao movimento do corpo não mudou, determine o ângulo 𝜃 para o minuto mais próximo. Considere a aceleração devida à gravidade de 9,8 m/s2.

  • A 4 3 3 2
  • B 2 1 1 5
  • C 6 8 4 5
  • D 4 6 2 8

Q13:

Na figura apresentada, o corpo está em repouso sob a ação de um sistema de forças. Dado que as forças são medidas em newtons, determine as intensidades de 𝐹 e 𝐾 .

  • A 𝐹 = 1 2 3 N , 𝐾 = 2 7 N
  • B 𝐹 = 9 3 N , 𝐾 = 5 7 N
  • C 𝐹 = 2 7 N , 𝐾 = 1 2 3 N
  • D 𝐹 = 5 7 N , 𝐾 = 9 3 N

Q14:

Na figura apresentada, o corpo está em repouso sob a ação de um sistema de forças. Dado que as forças são medidas em newtons, determine as intensidades de 𝐹 e 𝐾 .

  • A 𝐹 = 9 4 N , 𝐾 = 6 8 N
  • B 𝐹 = 8 2 N , 𝐾 = 8 0 N
  • C 𝐹 = 6 8 N , 𝐾 = 9 4 N
  • D 𝐹 = 8 0 N , 𝐾 = 8 2 N

Q15:

Uma partícula de massa 𝑚 move-se sob o efeito de duas forças 𝐹 = 8 𝚤 4 𝚥 1 e 𝐹 = 2 𝚤 8 𝚥 2 , onde 𝚤 e 𝚥 são dois vetores unitários perpendiculares. Encontre a força adicional 𝐹 3 necessária para agir sobre a partícula para que ela se mova uniformemente.

  • A 𝐹 = 1 2 𝚤 + 6 𝚥 3
  • B 𝐹 = 1 0 𝚤 4 𝚥 3
  • C 𝐹 = 2 𝚤 4 𝚥 3
  • D 𝐹 = 6 𝚤 + 1 2 𝚥 3

Q16:

Na figura dada, o corpo está sujeito à ação de um sistema de forças. Dado que está se movendo a uma velocidade constante 𝑣 e que as forças são medidas em newtons, encontrar 𝐹 e 𝐾 .

  • A 𝐹 = 4 N , 𝐾 = 7 N
  • B 𝐹 = 4 N , 𝐾 = 5 6 N
  • C 𝐹 = 3 3 N , 𝐾 = 7 N
  • D 𝐹 = 2 N , 𝐾 = 7 N

Q17:

Um corpo está se movendo em linha reta a uma velocidade constante sob a ação de um sistema de forças 𝐹 1 , 𝐹 2 , e 𝐹 3 . Se 𝐹 = 𝑎 𝚤 𝚥 5 𝑘 1 , 𝐹 = 4 𝚤 + 𝑏 𝚥 3 𝑘 2 , e 𝐹 = 𝚤 + 6 𝚥 + 𝑐 𝑘 3 , encontre 𝑎 , 𝑏 , e 𝑐 .

  • A 𝑎 = 3 , 𝑏 = 5 , 𝑐 = 8
  • B 𝑎 = 5 , 𝑏 = 7 , 𝑐 = 2
  • C 𝑎 = 3 , 𝑏 = 7 , 𝑐 = 8
  • D 𝑎 = 3 , 𝑏 = 5 , 𝑐 = 8

Q18:

Um corpo de massa 8 kg foi arrastado numa superfície horizontal por dias cordas. As duas cordas faziam um ângulo de 9 0 uma com a outra, e a tensão em cada corda era 320 gf. Dado que o corpo se deslocava em movimento uniforme, determine a intensidade e o sentido da força de resistência ao movimento, denotados por 𝑅 e 𝜃 , respetivamente.

  • A 1 6 0 2 gf, 1 3 5
  • B 3 2 0 2 gf, 4 5
  • C 320 gf, 1 3 5
  • D 3 2 0 2 gf, 1 3 5
  • E 320 gf, 4 5

Q19:

Quando um homem fazia skydiving, a resistência do ar era diretamente proporcional ao quadrado da sua velocidade. Quando a sua velocidade era 37,5 km/h, a resistência ao seu movimento era 2 5 1 6 do peso combinado dele com o seu paraquedas. Determine a sua velocidade terminal (a velocidade máxima da sua descida).

Q20:

A massa de uma locomotiva era 57 toneladas e a força do seu motor era de 1 755 kgf. Um número de carruagens foram anexadas à locomotiva, e então todo o trem desceu uma seção da pista inclinada com a horizontal em um ângulo cujo seno é 1 1 0 0 . Dado que a massa de cada carruagem é de 6 toneladas, a resistência ao movimento do trem foi 25 kgf por tonelada de sua massa, e que desceu a uma velocidade constante, determinar o número de carruagens ligadas à locomotiva.

Q21:

Na figura, o corpo está se movendo a uma velocidade constante 𝑣 sob a ação de um sistema de forças. Dado que as forças são medidas em newtons, encontre as magnitudes de 𝐹 e 𝐾 .

  • A 𝐹 = 9 9 N , 𝐾 = 3 1 N
  • B 𝐹 = 7 9 N , 𝐾 = 5 1 N
  • C 𝐹 = 1 1 N , 𝐾 = 7 9 N
  • D 𝐹 = 5 1 N , 𝐾 = 7 9 N