Antes de iniciar a resolução dos exercícios é interessante fazer uma revisão dos conceitos do capítulo 09 da apostila. Conheça um resumo do capítulo clicando aqui. Por outro lado, se desejar aprofundar o assunto talvez lhe interesse algumas aulas sobre mecânica dadas por professores da UFF. Clique aqui e assista.
Exercício 01 - Basta aplicar o que está escrito na apostila. Lembre-se que a mecânica Newtoniana só é válida para referenciais inerciais.
Exercíco 02 - Aplique o sistema de eixos cartesiano com o eixo "X" na horizontal e calcule Rx, Ry e R.
Exercíco 03 - Aplique o sistema de eixos cartesiano com o eixo "X" na horizontal. Calcule Rx e Ry. Note que a força de tração fica inclinada. Logo, calcule as componentes no no exercício seguinte.
Exercício 04 - Você deve aplicar os eixos cartesianos com o eixo "x" paralelo ao plano inclinado. Calcule Rx e Ry. Note que a força peso ficou inclinada. Logo, use as componentes para encontrar o peso na direção "X" e "Y". Observe que se não existe atrito o carrinho desce, ou seja, o sistema não em está em equilíbrio.
Exercício 05 - O conjunto tem velocidade constante, então pela primeira lei de Newton ele está em equilíbrio dinâmico. Note que a força de atrito não pode ser nula pois é ela que mantém o conjunto com velocidade constante apesar força aplicada pela locomotiva.
Exercícios 06 e 07 - Estude as características dos vetores força normal, força de atrito, força peso e força de tração. Desenhe as setas. Leia com atenção e descubra qual é o objeto de interesse, isto é, o objeto sobre o qual estão agindo as forças. Clique sobre os títulos para recordar as definições das forças:
Exercício 08 - Use as fórmulas para as componentes perpendiculares de um vetor . Com isto você fica com duas equações. Use então a relação trigonométrica " cosA² + senA² = 1 ". Substitua os valores do seno e coseno na equação.
Exercíco 09 - As polias móveis são usadas para levantar pesos. A melhor situação é quando os fios estão na vertical.Nessa condição uma polia divide o peso por dois.Na pior situação a força necessária para levantar o peso é do valor do própio peso ( P = F ). O sistema está em repouso logo a resultante na direção vertical é nula. Calcule a resultante na direção "Y". Note que as componentes das forças "F" ( tração ) nos fios são dadas por "F.cos(A/2)".Onde "A" é o ângulo entre os fios. Você deve encontrar "P = 2 . F . cos(A/2)". Na pior situação você encontra ( substitua P por F ) "cos(A/2) = 1/2". Dai a metade do ângulo "A" é 60 graus e o ângulo vale 120 graus. Assim o ângulo deve ser menor que 120 graus para existir vantagem mecânica.
Imagem: reprodução de Philip Reeve - Isaac Newton e sua maçã.
Origem: portalsaofrancisco.com.br