Perguntas

em que m é a massa da partícula. As grandezas vetoriais e apontam para o centro de curvatura da trajetória da partícula.

Perguntas

1 Na Fig. 6-12, se a caixa está parada e o ângulo θ entre a horizontal e a força aumenta, as grandezas a seguir aumentam, diminuem ou permanecem com o

mesmo valor: (a) F ; (b) f ; (c) F ; (d) f ? (e) Se a caixa está em movimento e x s N s,máx

θ aumenta, o módulo da força de atrito a que a caixa está submetida aumenta, diminui ou permanece o mesmo?

Figura 6-12 Pergunta 1.

2 Repita a Pergunta 1 para o caso de a força estar orientada para cima e não

para baixo, como na Fig. 6-12.

3 Na Fig. 6-13, uma força horizontal de módulo 10 N é aplicada a uma caixa 1

que está em um piso, mas a caixa não se move. Quando o módulo da força

vertical aumenta a partir de zero, as grandezas a seguir aumentam, 2

diminuem ou permanecem as mesmas: (a) o módulo da força de atrito estático

s a que a caixa está submetida; (b) o módulo da força normal exercida pelo N

piso sobre a caixa; (c) o valor máximo f do módulo da força de atrito s,máx

estático a que a caixa está submetida? (d) A caixa acaba escorregando?

Figura 6-13 Pergunta 3.

4 Em três experimentos, três forças horizontais diferentes são aplicadas ao mesmo bloco que está inicialmente em repouso na mesma bancada. Os

módulos das forças são F = 12 N, F = 8 N e F = 4 N. Em cada experimento, 1 2 3 o bloco permanece em repouso após a aplicação da força. Ordene as forças, em

ordem decrescente, de acordo (a) com o módulo f da força de atrito estático s

que a bancada exerce sobre o bloco e (b) com o valor máximo f dessa força. s,máx

5 Se você pressiona um caixote de maçãs contra uma parede com tanta força que o caixote não escorrega parede abaixo, qual é a orientação (a) da força de

atrito estático que a parede exerce sobre o caixote e (b) da força normal s N

que a parede exerce sobre o caixote? Se você empurra o caixote com mais

força, o que acontece (c) com f , (d) com F e (e) com f ? s N e,máx

6 Na Fig. 6-14, um bloco de massa m é mantido em repouso em uma rampa pela força de atrito que a rampa exerce sobre o bloco. Uma força , dirigida para cima ao longo da rampa, é aplicada ao bloco e o módulo da força aumentado gradualmente a partir de zero. Durante esse aumento, o que acontece com a direção e o módulo da força de atrito que age sobre o bloco?

Figura 6-14 Pergunta 6.

7 Responda à Pergunta 6 se a força estiver orientada para baixo ao longo da rampa. Quando o módulo de aumenta a partir de zero, o que acontece com a direção e o módulo da força de atrito que age sobre o bloco?

8 Na Fig. 6-15, uma força horizontal de 100 N vai ser aplicada a uma prancha de 10 kg, que está inicialmente em repouso em um piso liso sem atrito, para acelerar a prancha. Um bloco de 10 kg repousa na superfície da prancha; o coeficiente de atrito μ entre o bloco e a prancha não é conhecido e o bloco está solto, podendo escorregar na prancha. (a) Considerando essa possibilidade,

qual é o intervalo de valores possíveis para o módulo a da aceleração da p prancha? (Sugestão: Não é preciso fazer cálculos complicados; basta considerar valores extremos de μ.) (b) Qual é o intervalo de valores possíveis para o

módulo a da aceleração do bloco? b

Figura 6-15 Pergunta 8.

9 A Fig. 6-16 mostra uma vista de cima da trajetória de um carrinho de parque de diversões que passa, com velocidade escalar constante, por cinco arcos

circulares de raios R , 2R e 3R . Ordene os arcos de acordo com o módulo da 0 0 0

força centrípeta que age sobre o carrinho ao passar por eles, começando pelo maior.

Figura 6-16 Pergunta 9.

10 Em 1987, para comemorar o dia de Halloween, dois paraquedistas

trocaram uma abóbora entre si enquanto estavam em queda livre, a oeste de Chicago. A brincadeira foi muito divertida, até que o homem que estava com a abóbora abriu o paraquedas. A abóbora foi arrancada de suas mãos, despencou 0,5 km, atravessou o telhado de uma casa, bateu no chão da cozinha e se espalhou por toda a cozinha recém-reformada. O que fez o paraquedista deixar cair a abóbora, do ponto de vista do paraquedista e do ponto de vista da abóbora?

11 Uma pessoa que está andando de roda-gigante passa pelas seguintes posições: (1) o ponto mais alto da roda, (2) o ponto mais baixo da roda, (3) o ponto médio da roda. Se a roda está girando com velocidade angular constante, ordene as três posições, em ordem decrescente, (a) de acordo com o módulo da aceleração centrípeta da pessoa; (b) de acordo com o módulo da força centrípeta resultante a que a pessoa está sujeita; (c) de acordo com o módulo da força normal a que a pessoa está sujeita.

12 Em 1956, durante um voo de rotina, o piloto de provas Tom Attridge colocou seu jato de caça em um mergulho de 20° para testar os canhões de 20 mm da aeronave. Enquanto viajava mais depressa que o som a uma altitude de 4000 m, Attridge disparou várias vezes. Depois de esperar algum tempo para que os canhões esfriassem, disparou uma nova salva de tiros a 2000 m; nessa ocasião, o piloto estava a uma velocidade de 344 m/s, a velocidade dos projéteis em relação ao avião era de 730 m/s e o mergulho prosseguia, com um ângulo maior que o inicial.