Fisica exercicios resolvidos cefetsp

Força de Atrito

Exercícios de Fixação

01FAT- Determine o valor da reação normal no corpo da figura abaixo, sabendo que a massa do corpo é 10 kg e ele está em repouso. (considere g = 10 m/s²)

02FAT- Determine a reação normal do corpo, nas situações abaixo. Considere, em todas as situações, mcorpo = 5 kg, F = 3 N, g = 10 m/s² :

a) b)

03FAT- Sobre um bloco de massa 7 kg age uma força de módulo igual a 4 N, formando com a horizontal um ângulo de 30º, de acordo com a figura. Determine o valor da reação normal neste bloco. (Considere: sen 30º = 0,5 e g = 10 m/s²)

04FAT- Determine o módulo da reação normal no bloco da figura abaixo, sabendo que g = 10 m/s², mBloco

= 9 kg, sen θ = 0,8 e cos θ = 0,6.

05FAT- Dado que g = 10 m/s², m = 8 kg e F = 40 N. Determine o coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície.

F F

F

30º

θθθθ

of 9Força de Atrito Exercícios de F

15/12/2011http://www.cefetsp.br/edu/okamura/forca_atrito_exercicios_fixacao.htm

06FAT- Dados: g = 10 m/s², m = 2 kg e F = 8 N. Determine o coeficiente de atrito, sabendo que sobre o bloco age uma aceleração de 2 m/s².

07FAT- Dado que g = 9,8 m/s², m = 4 kg e v = 72 km/h. Determine o coeficiente de atrito da superfície da superfície áspera, sabendo que o bloco pára em 4 s.

08FAT- Dados: g = 10 m/s², MA = 2 kg, MB = 3 kg, F = 45 N e µ = 0,5. Determine a aceleração do

conjunto e a força com que o bloco A "empurra" o bloco B

09FAT- Um bloco de peso 600 N está em repouso, apoiado sobre uma superfície horizontal áspera, com a qual possui um coeficiente de atrito µ = 0,20. Quanto vale a força de atrito exercida pela superfície sobre o bloco.

10FAT- Um armário de peso 50 kgf está sendo empurrado por uma força de 10 kgf e não se move. a) Faça o diagrama mostrando todas as forças que atuam no armário. b) Quanto vale a força de atrito exercida pelo chão sobre o ele?

11FAT- Uma caixa de peso100 kgf está em repouso no chão, com o qual apresenta um coeficiente de atrito estático igual a 0,60 . Se empurrarmos horizontalmente com uma força de 50 kgf, qual será o valor da força de atrito.

12FAT- Um bloco pesando 100 N deve permanecer em repouso sobre um plano inclinado, que faz com a

horizontal um ângulo de 53º. Para tanto, aplica-se ao bloco a força , representada na figura, paralela à figura:Dados: µ = 0,50 ; sen53º = 0,80 ; cos 53º = 0,60.

F

Movimento Uniforme

F

velocidade constante

superfície lisa superfície áspera

AF

B

F



13FAT- Um bloco de madeira tem uma das faces com área duas vezes maior que outra, de mesmo polimento. Quando apoiado no chão pela face maior, a força horizontal que se deve fazer para movê-lo é de 20 N. Se apoiado pela face menor. Qual seria o valor da força horizontal

14FAT- Determine a aceleração do bloco da figura abaixo, sabendo que o corpo é abandonado do repouso no ponto A. Dados: g = 10 m/s², m = 6 kg, µ = 0,6, sen θ = 0,6 e cos θ = 0,8.

15FAT- (ITA - SP) Uma composição Ferroviária com massa total de 100 toneladas corre com a velocidade de 20 m/s sobre trilhos retos e horizontais. Pressentindo um perigo iminente, o maquinista freia bruscamente, travando todas as rodas da composição. Assim fazendo, o trem pára num intervalo de 100 m. Nessa situação, determine o coeficiente e atrito dinâmico entre as rodas e os trilhos.

16FAT- (FAAP-SP) Um bloco com P = 100 N encontra-se em repouso apoiado sobre um plano horizontal. Calcule a força de atrito que age no bloco quando se aplica ao mesmo uma força horizontal de intensidade F = 20 N. O coeficiente de atrito entre as superfícies em contato é µ = 0,30.

17FAT- Um corpo de massa igual a 5 kg desloca-se num plano inclinado,conforme a figura.

O coeficiente de atrito entre o corpo e o plano é 0,2 e g = 10 m/s².Sabendo que sen θ = 0,8 e cos θ = 0,6,determine: a) a intensidade da força de atrito; b) a aceleração do corpo.

18FAT- Um bloco de madeira de 10 kg desliza a partir do repouso num plano inclinado de 45º em relação à horizontal. O coeficiente de atrito entre o bloco e o plano é 0,2. Calcule a velocidade do bloco após ter percorrido 3 m a partir do instante em que ele começou a se mover. Adote g = 10 m/s²

19FAT- (PUC-SP) O corpo A mostrado na figura é constituído de material homogêneo e tem massa de 2,5

F

53º

Bloco em Repouso

θθθθ

A

θ



kg. Considerando-se que o coeficiente de atrito estático entre a parede e o corpo A vale 0,20 e que g = 10 m/s², calcule o valor mínimo da força para que o corpo fique em equilíbrio.

20FAT- Dada a figura. Determine a aceleração do sistema e a tração no fio, sabendo que g = 10 m/s², mA =

2 kg, mB = 3 kg, sen θ = 0,6, cos θ = 0,8, µ = 0,5. Considere que só há atrito no bloco A

21FAT- Por que as rodas de um automóvel carregado derrapam menos do que quando ele esta vazio?

22FAT- A massa do bloco no plano inclinado vale 10 kg. Use µe = 0,5; µd = 0,2; sen 30º = 0,5; cos 30º = 0,86 e g = 10 m/s².

a) Qual deve ser a intensidade da força para colocar o corpo na iminência de movimento?

b) Se a força tiver intensidade 100N qual será a intensidade da aceleração que o corpo adquire.

c) Para que o corpo desça com a = 1m/s2 qual deve ser a intensidade da força .

23FAT- Dada a figura, considere: m = 10 kg ; cos 60º = sen 30º = 0,5; sen 60º = cos 30º = 0,86; µe = 0,6; µd = 0,1 e g = 10 m/s².

F

p a r e d e

A

θθθθA

ΒΒΒΒ

sem atrito

30º

Fr

60º Fr

Fr

Fr

Fr



Determine:

a) A intensidade da força para colocar o corpo nas condições de iminência de movimento.

b) A aceleração do corpo para uma força de intensidade de 40 N.

c) A intensidade da força para manter o corpo com velocidade constante após ter ultrapassado a iminência de movimento. 24FAT- Dados: mA = mB = 2 kg; mC = 6kg ; µeA = µeB= µeC = 0,4; µdA= µdB= µdC= 0,1 ; cos 60º = sen

30º = 0,5; sen 60º = cos 30º = 0,86 e g = 10 m/s².

a) Existe movimento ? Justifique. b) Existindo movimento qual é a aceleração dos conjuntos. 25FAT- Dada a figura, a massa do bloco é igual a 10 kg, o coeficiente de atrito estático µe = 0,2 , o coeficiente de atrito dinâmico µd = 0,1.Use: cos 60º = sen 30º = 0,5; sen 60º = cos 30º = 0,86 e g = 10 m/s².

Determine a intensidade da força para que ela seja mínima e coloque o corpo na iminência do movimento.

26FAT- (UFPA) Para revestir uma rampa foram encontrados 5(cinco) tipos de piso,cujos coeficientes de atrito estático, com calçados com sola de couro, são dados na tabela abaixo.

A rampa possui as dimensões indicadas na figura abaixo. Considere que o custo do piso é proporcional ao coeficiente de atrito indicado na tabela.

A

B C

30º 60º

60º

Fr

piso 1 piso 2 piso 3 piso 4 piso 5

coeficiente de atrito 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

Fr

Fr

Fr

Fr



Visando economia e eficiência, qual tipo de piso deve ser usado para o revestimento da rampa? Justifique sua resposta com argumentos e cálculos necessários.(use g = 10m/s².)

27FAT- (Vunesp-SP) No sistema a seguir , A tem massa mA =10 kg , B tem massa mB= 15 kg e

α = 45°.Qual o coeficiente de atrito entre as superfí cies em contato, do corpo A com o plano, para que o corpo se desloque com MU? (Dados: g =10 m/s² ;o peso da corda, o atrito no eixo da roldana e a massa da roldana são desprezíveis).

28FAT- (UFG) Nas academias de ginástica, usa-se um aparelho chamado pressão com pernas (leg press), que tem a função de fortalecer a musculatura das pernas. Este aparelho possui uma parte móvel que desliza sobre um plano inclinado, fazendo um ângulo de 60º com a horizontal, Uma pessoa, usando o aparelho, empurra a parte móvel de massa igual 100 kg e a faz mover ao longo do plano, com velocidade constante como é mostrado na figura.

Considere o coeficiente de atrito dinâmico entre o plano inclinado e a parte móvel 0,10 e a aceleração da gravitacional 10m/s². (Usar sen 60º = 0,86 e cos 60º = 0,50). a) Faça o diagrama das forças que estão atuando sobre a parte móvel do aparelho identificando-as. b) Determine a intensidade da força que pessoa está aplicando sobre a parte móvel do aparelho. 29FAT- (UFPel-RS) O plano inclinado é uma máquina simples que permite elevar um corpo com

4,0 m

12,0 m

αααα



menor esforço. O bloco mostrado na figura tem massa igual a 20 kg e o coeficiente de atrito cinético, entre o bloco e o plano inclinado, vale 0,20.

Para fazer o bloco deslizar e subir o plano, um operário puxa a corda verticalmente para baixo,

exercendo uma força , como ilustrado. Considere desprezíveis as massa da corda e da polia e responda às seguintes questões:

a) Qual o módulo de , quando o bloco sobe o plano com velocidade constante?

b) Qual o módulo de necessário para que o bloco suba o plano com aceleração de 0,5 m/s²? (Considere: g = 10m/s² ; senθ = 0,6 e cosθ = 0,8).

30FAT- Na figura, o carrinho A tem 10kg e o bloco B 0,5kg. O conjunto está em movimento e o bloco B, simplesmente encostado, não cai devido o atrito com A (µ = 0,4). Sendo g = 10m/s², qual o menor valor da aceleração do conjunto necessário para que isso ocorra.

Resposta dos Exercícios de Fixação

01FAT. 100 N

02FAT. a) 53 N b) 47 N

03FAT. 72 N

04FAT. 54 N

05FAT. 0,5

06FAT. 0,2

07FAT. µ = 0,51

08FAT. 4 m/s² e 27 N

A B

Movimento

Fr

Fr

Fr



09FAT 120 N

10FAT. a) b) fat =10 kgf

11FAT. 50 kgf

12FAT. 50 N ≤ F ≤ 110 N

13FAT. 20 N

14FAT. a = 1,2 m/s²

15FAT. m = 0,2

16FAT. 6 N e a = 6,8 m/s²

17FAT. a) 6 N

b) 6,8 m/s²

18FAT. 5,8 m/s

19FAT. 125 N

20FAT. α = 0,8 m/s² e T = 2,4 N

21FAT. Quando o carro está carregado a reação normal aumenta, sendo assim, a força de atrito também aumenta, fazendo com que o carro derrape menos do que quando ele está vazio. 22FAT. a) 93 N b) 3,28 m/s² c) 77,2 N 23FAT. a) 107,14 N b) 2,24 m/s² c) ≈ 14 N 24FAT. a) Existe. b) α ≈ 2,52 m/s² 25FAT. F ≈ 54 N

26FAT. Piso 3. Porque, dentre os que apresentam coeficiente de atrito maior que m = tgθ = =(0,33), é o de menor custo.

27FAT. aproximadamente 1,12

28FAT.

a)

N

124



P: peso da parte móvel

Px : componente horizontal de P

Py: componente vertical de P

N: reação normal do apoio F: força aplicada pela pessoa Fat: força de atrito dinâmico entre as superfícies

b) 910 N

29FAT. a) 152 N

b) 162 N

30FAT 25 m/s²



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