11) Duas caixas de massas 𝑚1 e 𝑚2 , ligadas por um fio ...

11. Duas caixas de massas 𝑚1 e 𝑚2 , ligadas por um fio sem massa, estão sendo puxadas ao longo de uma superfície horizontal sem atrito, pela força de tensão de um segundo fio, como mostra a Figura. (a) Desenhe o diagrama de corpo livre das duas caixas separadamente e

Dinâmica 3ª Lei de Newton

mostre que 𝑇1/𝑇2 = 𝑚1/(𝑚1 + 𝑚2 ). (b) Este resultado é plausível? Explique. Esta resposta faz sentido nos limites 𝑚2/𝑚1 ≫ 1 e 𝑚2/ 𝑚1 ≪ 1? Explique. 12) A Figura mostra, em função do tempo, a componente 𝐹𝑥 da força que age sobre um bloco de gelo de 3,0 𝑘𝑔 que pode se deslocar apenas ao longo do eixo 𝑥. Em 𝑡 = 0, o bloco está se movendo no sentido positivo do eixo, com uma velocidade de 3,0 𝑚/𝑠. Quais são (a) o módulo da velocidade do bloco e (b) o sentido do movimento do bloco no instante 𝑡 = 11𝑠?

Máquina de Atwood

13. No arranjo experimental da figura os fios e a polia têm massas desprezíveis. O fio é inextensível e passa sem atrito pela polia. Adotando 𝑔 = 10 𝑚/𝑠 2 , determine: a) a aceleração dos corpos b) as trações no fio;
14. A polia e os fios da figura são considerados ideais, sem inércia. O fio é perfeitamente flexível e não há atritos a considerar. Use 𝑔 = 10 𝑚/𝑠 2 . Dadas as massas 𝑚1 = 40 𝑘𝑔, 𝑚 = 24 𝑘𝑔, determine as acelerações a (do corpo 𝐴) e a, (do corpo 𝐵) quando:

Dinâmica 3ª Lei de Newton

a) 𝑄 = 400 𝑁 b) 𝑄 = 1200 𝑁 15) (Olimpíada Brasileira de Física) A Figura representa dois baldes de massas 𝑀1 e 𝑀2 , contendo cada um uma quantidade de areia de massa 𝑀. Considere a polia e os fios ideais. Supondo que a massa 𝑀2 seja ligeiramente maior que a massa 𝑀1 , responda: a) Qual a quantidade 𝑚 de areia que deve ser transferida do balde de massa 𝑀1 para o balde de massa 𝑀2 para que a aceleração do sistema aumente de um fator 𝑓? b) Qual o maior valor de 𝑓 possível? 16) A polia de uma Máquina de Atwood ideal recebe aceleração 𝑎 para cima, como mostrada na Figura. Encontre a aceleração de cada massa e a tensão no fio que as liga. Nessa situação, os dois blocos não têm a mesma rapidez. 17) Máquina dupla de Atwood. Na Figura, as massas 𝑚1 e 𝑚2 estão conectadas por um fio leve 𝐴 que passa sobre uma polia leve e sem atrito 𝐵. O eixo da polia 𝐵 é conectado por um segundo fio leve

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𝐶 que passa sobre uma segunda polia leve e sem atrito 𝐷 a uma massa 𝑚з . A polia 𝐷 está fixa ao teto por seu eixo. O sistema é liberado a partir do repouso. Em termos de 𝑚1 , de 𝑚2 , de 𝑚3 e de 𝑔, qual é (a) a aceleração do bloco 𝑚3 ? (b) A aceleração da polia 𝐵? (c) A aceleração do bloco 𝑚1 ? (d) A aceleração do bloco 𝑚2 ? (e) A tenção na corda 𝐴? (f) A tensão na corda 𝐶? (g) O que suas expressões fornecem para 𝑚1 = 𝑚2 e 𝑚3 = 𝑚1 + 𝑚2 ? O resultado era esperado?

Elevadores

18. Um bloco de 10 kg está suspenso do teto de um elevador por uma corda feita para aguentar uma tensão de 150 N. Pouco depois do elevador começar a subir, a corda se rompe. Qual foi a mínima aceleração do elevador quando a corda se rompeu?