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Universidade Federal do Rio de Janeiro | Instituto de Física 
Tópicos de Física Geral II 
e Apoio Pedagógico 
 prof as Daniela e Marta 
2021.1 
 
Atividade 4 - Parte A – Leis de Newton (cont.) 
Esta atividade deve ser iniciada no momento síncrono da aula e discutida em grupo. Cada integrante do grupo 
deve entregar seu respectivo desenvolvimento ao monitor do seu grupo no dia combinado. Apenas a pergunta do 
relator deve ter uma única resposta para todo o grupo. Informe ao seu monitor quem será o relator do seu grupo 
nesta semana. 
Questão 1. (RELATOR) A figura a seguir representa o movimento de translação da Lua ao redor da Terra, do 
ponto de vista de um referencial fixo ao centro da Terra. A trajetória da Lua é, em boa aproximação, circular, e o 
módulo de sua velocidade é praticamente constante. Na figura, a Lua move-se em sentido anti-horário, e estão 
representadas duas posições da Lua com uma diferença de tempo de cerca de 7 dias (de A para B). 
 
a) Represente na figura os vetores velocidade (instantânea) da 
Lua em A, Av
!
, e em B, Bv
!
. 
b) Esboce qualitativamente o vetor variação de velocidade 
∆𝑣 = 𝑣! − 𝑣! da Lua para este intervalo de tempo. De que 
forma esse vetor se relaciona com o vetor aceleração média da 
Lua neste período? Quais são suas características (direção e 
sentido)? 
c) Represente na figura um ponto C situado entre A e B. 
Represente também seu vetor velocidade instantânea 𝑣! . 
Imagine que o ponto C se aproxime do ponto A 
indefinidamente, até que se possa coloca-los tão próximos 
quanto se queira. No limite quando C se confundir com A, 
qual será o valor do ângulo limite entre ∆𝑣!" e 𝑣!? (Para 
ajudar a visualização, represente somente os vetores 𝑣!, 𝑣! e ∆𝑣!" deslocados paralelamente de forma tal 
que partam de um mesmo ponto comum.) 
d) Tendo em vista a discussão anterior, a que conclusão você chega acerca das características (direção e sentido) 
do vetor aceleração instantânea no ponto A? (Neste caso seria muito mais conveniente analisar os vetores em 
função de suas componentes tangencial (na direção do vetor unitário 𝜃) e radial (na direção do vetor unitário 
𝑟), conhecidas como coordenadas polares.) Utilize a notação de coordenadas polares para facilitar a 
descrição. 
e) Finalmente, represente o vetor força resultante sobre a Lua no ponto A a partir da discussão anterior. Que 
interação essa força representa? Sobre que corpo atua a reação a esta força? 
f) Acesse o link e verifique suas respostas. 
 
 
Questão 2. Considere um objeto preso por um fio (ideal) a um teto, e dois pontos A e B do 
movimento deste objeto. 
a) Isole o objeto nas duas posições, e preencha o quadro abaixo para elaborar o diagrama de 
forças sobre o objeto no ponto A e no ponto B. 
 
No ponto A: 
figura (indicando as 
forças) Corpo Interação (tipo e par) 
Símbolo para a 
força usado no 
diagrama 
A reação a esta força: sobre qual objeto 
está aplicada, e qual o símbolo usado? 
 
 
 
A B
 
No ponto B: 
 
figura (indicando as 
forças) Corpo Interação (tipo e par) 
Símbolo para a 
força usado no 
diagrama 
A reação a esta força: sobre qual objeto 
está aplicada, e qual o símbolo usado? 
 
 
 
 
b) Represente nos dois pontos os vetores velocidade e aceleração do objeto. Escreva tudo o que você sabe sobre 
esses vetores (em relação a seus módulos, direção e sentido). 
c) No ponto B, a tração tem módulo igual, maior ou menor do que o peso do objeto? Escreva a equação que 
expressa a tensão na corda em B em função da velocidade do corpo. 
 
 
Questão 3. Desenhe diagramas de corpo livre representando as forças que agem sobre o objeto, e, em cada 
situação apresentada, indique SEPARADAMENTE a resultante. Lembre que um corpo não está com aceleração 
nula quando descreve um movimento circular. 
 
Adote a seguinte nomenclatura para as forças: P = força peso; T = tensão no fio; 𝑁 = componente normal à 
superfície da força de contato; f!" = força de atrito (a componente paralela à superfície da força de contato). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 4. Considere o sistema representado na figura, conhecido como máquina de Atwood. É formada por duas 
massas iguais conectadas por uma corda que passa por uma polia. A corda e a polia são consideradas ideais (sem 
massa, e a corda é inextensível). O objeto B é inicialmente preso de forma que nenhum corpo pode se mover. 
 
a) O que acontecerá com as massas A e B assim que o sistema for solto a partir do 
repouso? Responda sem utilizar álgebra. 
b) Represente um diagrama de forças para cada bloco após serem soltos. 
c) Adote um sistema de coordenadas (indique-o na figura) e escreva as equações que 
expressam a segunda Lei de Newton para cada um dos corpos. Escreva-as tanto em 
sua forma vetorial quanto em função do vetor unitário de seu sistema coordenado. 
d) Utilizando o que você aprendeu sobre cordas ideais e as informações dadas no 
enunciado do problema, o que você conclui sobre o movimento dos blocos? O que 
você conclui sobre o módulo da força exercida pela corda sobre os blocos? Seus 
diagramas de corpo livre condizem com suas conclusões? Se não, ajuste-os.