Problemas Resolvidos de Física - Prof. Anderson

Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
RESNICK, HALLIDAY, KRANE, FÍSICA, 4.ED., LTC, RIO DE JANEIRO, 1996.
FÍSICA 1
CAPÍTULO 5 – FORÇAS E LEIS DE NEWTON
33. Um bloco de 5,1 kg é puxado ao longo de uma superfície sem atrito por uma corda que exerce
uma força P = 12 N e faz o ângulo θ = 25 o acima da horizontal, como mostra a Fig. 30. (a) Qual
é a aceleração do bloco? (b) A força P é lentamente aumentada. Qual é o valor de P logo antes
de o bloco ser levantado da superfície? (c) Qual é a aceleração do bloco no exato momento em
que ele é levantado e perde contato com a superfície?
(Pág. 92)
Solução.
Sempre que houver uma força inclinada para acima que atua sobre um corpo no solo devemos
considerar a possibilidade de o corpo ser levantado do chão. Isso ocorrerá caso a componente
vertical dessa força seja igual (iminência de levantar) ou maior do que o peso. Na situação inicial, a
componente y da força (Py) vale P sen 25 o ≈ 5 N, enquanto que o peso vale 5,1 kg × 9,81 m/s 2 x
≈ 50
N. Logo, a força inicial não é capaz de levantar o corpo do chão.
(a) Cálculo da aceleração em x:
F = ma
∑
x
x x
P ma =
P cosθ
2
a = = 2,1324 m/s
m
2
a ≈ 2,1 m/s
(b) No instante em que o bloco perde o contato com o solo, temos em y:
F y = 0
∑
'
P senθ − mg = 0
' mg
P = = 118,3834 N
senθ
'
P ≈ 0,12 kN
(b) No instante em que o bloco perde o contato com o solo, temos em x:
F = ma
∑
x x
P = ma
' '
x
y
________________________________________________________________________________________________________
Resnick, Halliday, Krane - Física 1 - 4 a Ed. - LTC - 1996. Cap. 5 – Força e Leis de Newton
1

Problemas Resolvidos de Física Prof. Anderson Coser Gaudio – Depto. Física – UFES
P cosθ
a = = 21,0376 m/s
m
'
' 2
' 2
a ≈
21 m/s
________________________________________________________________________________________________________
Resnick, Halliday, Krane - Física 1 - 4 a Ed. - LTC - 1996. Cap. 5 – Força e Leis de Newton
2