Observe a figura abaixo, que representa a roda dianteira da bicicleta de um ciclista. 

Para subir o degrau da rampa, o ciclista encosta a roda dianteira na quina do degrau e aplica uma força ao pedal para que a bicicleta avance. Um estudante de física resolve, então, calcular a força aplicada à roda dianteira para que a bicicleta avance sobre o degrau, considerando as seguintes variáveis: h como sendo a altura do degrau;   como a força aplicada à roda dianteira devido aos pesos do ciclista e da bicicleta; r como o raio da roda; e   como a força mínima aplicada para superação do degrau. 

A relação correta a ser encontrada por esse estudante é 

Uma caixa possui massa de 120 kg. Para colocá-la em movimento sobre uma superfície horizontal com atrito, um estudante precisa aplicar uma força horizontal de módulo maior que 480 N. Considere a aceleração da gravidade igual a 10,0 m/s² . Se mais 20,0 kg forem acrescentados à caixa, o estudante precisará aplicar uma força horizontal de módulo acima de que valor para colocá-la em movimento sobre a mesma superfície?

A figura mostra um objeto de massa m, sendo movido para a direita por uma pessoa, através de uma força , sobre uma superfície plana horizontal áspera, com uma inclinação θ. Analise-a.

Além da força , o objeto também está sob a ação.

Na figura a seguir, pode-se ver várias esferas rolando nos diferentes níveis de uma rampa em degraus. Designando a energia potencial gravitacional de uma esfera por E_p, é correto então afirmar que:

No próximo desenho, o bloco de massa m, encontra-se em equilíbrio estático em um plano inclinado, ou seja, está na iminência de escorregar. Para um ângulo Φ= 45, o coeficiente de átrio estático (μE) nesse caso será então de:

Um anel fino de raio R e massa m, rola sem deslizar num plano inclinado de ângulo 30º a partir de altura de 20m em relação à base do plano. Sabendo que o anel partiu do repouso e que seu momento de inércia em relação ao eixo principal vale m.R², o tempo em segundos que o anel gasta para chegar até a base do plano vale:

Um bloco é solto num plano inclinado a partir do ponto 1, conforme a figura abaixo, de uma altura H = 5m. Na superfície inclinada não existe atrito. Quando o bloco chega até o ponto 2, começa um trecho horizontal com atrito. O bloco então para no ponto 3. O coeficiente de atrito cinético entre a superfície e o bloco vale 0,4 . Despreze as dimensões do bloco. Podemos afirmar que o valor da distância L entre os pontos 2 e 3 vale:

Um pequeno bloco de madeira se encontra sobre um plano inclinado que está fixo no chão, como mostra a figura. A força F, com que devemos pressionar o bloco sobre o plano, para que ele permaneça em equilíbrio, é (Considere o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície do plano inclinado como µ, o comprimento do plano inclinado como l, a altura do plano inclinado como h e o ângulo entre a base e o plano como ϑ.)

Um corpo de massa 10 Kg desce um plano inclinado que faz um ângulo α (alfa) com o plano horizontal. O coeficiente de atrito entre as superfícies é de 0,4. Dados g = 10 m/s² , sen α = 0,8 e cos α = 0,6. A aceleração do corpo é igual a:

Um bloco de massa M se encontra em repouso sobre uma plataforma P que pode ser articulada no ponto A. Observa-se que, para um ângulo θ = 30°, o bloco fica na iminência de deslizar sobre a plataforma. O coeficiente de atrito, entre o bloco e a plataforma móvel, vale

A figura a seguir mostra um pequeno bloco que foi lançado ao longo de uma superfície horizontal. No ponto X da figura, o bloco inicia a subida em um plano inclinado de θ = 30°. No ponto Y, o bloco atinge a altura máxima h = 1,25 m. Considere sen(30°) = 1/2, cos(30°) = √3 / 2 e a aceleração da gravidade g = 10 m/s² . Desprezando todos os atritos, calcule o intervalo de tempo que o bloco gasta para ir de X até Y.

Um caminhão se desloca em uma estrada plana retilínea e horizontal em movimento uniforme, de modo que suas rodas, de 0,50 m de raio, rolam sem deslizar na estrada.

Considere π = 3,14.

Sendo assim, enquanto o caminhão percorre a distância de 628 m, suas rodas efetuam

Um bloco deslisa sobre um plano inclinado com atrito, como mostra a figura abaixo. 
                                       No ponto A, a velocidade do bloco é 1,0 m/s e no ponto B, distante 1 m de A, é 3,0 m/s. O coeficiente de atrito entre o bloco e o plano vale  
Dados: g = 10 m/s² sen 30° = 1/2 cos 30° = √3/2

Um cubo de massa m é posto sobre outro cubo de massa 2m. O coeficiente de atrito estático entre os dois blocos é µ. Suponha que esse conjunto deslize com velocidade constante sobre um plano horizontal, sem atrito. Considere o módulo da aceleração da gravidade igual a g. Assim, a força de atrito F_A atuante no bloco de cima é

Para exemplificar as Leis de Newton, um professor propõe o experimento mental constituído de uma rampa, uma roldana, uma corda e duas caixas a seguir.

Considere as roldanas e a corda como ideais e despreze a resistência do ar.

Considerando m_A a massa do bloco A, m_B a massa do bloco B e θ o ângulo de inclinação da rampa com a horizontal, pode-se constatar que o coeficiente de atrito cinético da rampa com o bloco B, que sobe com velocidade constante, é melhor representado em:

Um elevador de carga está se movendo verticalmente. Sobre seu piso horizontal encontram-se um caixote muito pesado e um operário, ambos em repouso em relação ao elevador, como ilustra a figura a seguir.

Em um dado instante, o operário percebe que a foça horizontal que ele precisou exercer sobre o caixote para fazê-lo começar a deslizar sobre o piso é menor (em módulo) do que a força horizontal que ele precisou exercer sobre o caixote para fazê-lo começar a deslizar quando o elevador estava em repouso.

A esse respeito, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) Nesse instante, a aceleração vertical do elevador tem o sentido para baixo.

( ) Não é possível afirmar se, nesse instante, o elevador está subindo ou descendo.

( ) O coeficiente de atrito estático entre o caixote e o piso horizontal do elevador não depende de o elevador estar se movendo verticalmente, acelerado ou retardado.

As afirmativas são, respectivamente,

A trajetória descrita por um ponto da periferia de um disco rígido que rola sem deslizar sobre uma superfície plana e horizontal, mas com o disco movendo-se sempre no mesmo plano vertical, é uma curva chamada cicloide.

Considere um disco homogêneo de massa M e raio R que é abandonado no instante t₀ = 0 sobre a superfície de uma rampa inclinada e passa a descer a rampa rolando sem deslizar, segundo a direção de maior declive, mantendo-se sempre em um mesmo plano vertical. Seja P o ponto do disco em contato com a rampa em t₀.

A figura a seguir mostra o disco em dois instantes, em t₀ e no instante t₁ em que completou meia volta. Na figura também está indicada a trajetória cicloidal do ponto P nesse intervalo. Seja g o módulo da aceleração da gravidade.

Sabendo que, desde t₀ até t₁ , a altura do ponto de contato do disco com a rampa diminuiu de 4R/3 e, usando o fato de que o momento de inércia do disco em relação ao seu eixo de simetria é (1/2) MR² , o módulo da velocidade do ponto P no instante t₁ é

Um sólido rígido e homogêneo, com a forma de um prisma hexagonal, é abandonado sobre uma rampa, cujo ângulo em relação à horizontal pode ser elevado. A figura a seguir representa a seção principal do sólido que contém seu centro de massa.

Elevando-se lentamente o ângulo de inclinação da rampa, verifica-se que, quando ele atinge determinado valor, o sólido tomba e desliza simultaneamente.

Nesse caso, o valor que melhor representa o coeficiente de atrito estático entre o sólido e a rampa é

Em um laboratório de Física, é feita, aos alunos de um grupo, a proposta de determinarem a intensidade da força de atrito entre a superfície horizontal de uma mesa e a base de um bloco de 5,0 kg de massa. Para tal finalidade, o bloco deve ser puxado, na direção do movimento, por um dinamômetro d, cuja mola tem uma constante de elasticidade de 100 N/m. Durante o movimento acelerado, de função horária S = 2,0.t² (SI), a mola fica distendida de 28 cm.

A intensidade da força de atrito, em N, é de