Fisica

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Física I – Lista de exercícios para entregar até o dia 29/10/2012 1) Um disco gira em torno de um eixo fixo, partindo do repouso, com aceleração angular constante, até alcançar a rotação de 10rev/s. Depois de completar 60 revoluções, a sua velocidade angular é de 15rev/s. a) Calcule a aceleração angular. b) Calcule o tempo necessário para completar as 60 revoluções. c) Calcule o tempo necessáriopara alcançar a rotação de 10rev/s. d) Calcule o número de revoluções desde o repouso até a velocidade de 10rev/s. 2) Numa máquina de Atwood, um bloco tem massa M=500g e o outro m=460g . A polia, que está montada sobre um suporte horizontal sem atrito, tem um raio de 5cm . Quando ela é solta, o bloco mais pesado cai 75cm em 5s . A corda não desliza na polia. a) Qual a aceleração de cada bloco? b)Qual a tensão na corda que suporta o bloco mais pesado? c) Qual a tensão na corda que suporta o bloco mais leve? d) Qual a aceleração angular da polia? e) Qual o seu momento de inércia?

5) Um aro com um raio de 3m e uma massa de 140kg rola sobre um piso horizontal de modo que o seu centro de massa possui uma velocidade de 0,150m/s . Qual é o trabalho que deve ser feito sobre o aro para fazê-loparar? 6) Uma esfera sólida de peso igual a P = 35,58N sobe rolando um plano inclinado, cujo ângulo de inclinação é igual a θ = 30º. Na base do plano, o centro de massa da esfera tem uma velocidade linear de v0 = 4,88m/s. a) Qual é a energia cinética da esfera na base do plano inclinado? b) Qual é a? c) Se o peso da esfera for o dobro, qual a distância que ela percorre ao subir o plano? 7) Umabolinha de gude sólida de massa m e raio r rola sem deslizar sobre um trilho mostrado a seguir, tendo partido do repouso em algum ponto do trecho retilíneo do trilho. a) Qual é a altura mínima h, medida a partir da base do trilho, de onde devemos soltar a bolinha para que ela não perca o contato com o trilho no ponto mais alto da curva? O raio da curva é R e considere que R r. b) Se a bolinha forsolta de uma altura igual a 6R acima da base do trilho, qual será a componente horizontal da força que atua sobre ela no ponto Q ?

3) Uma régua, apoiada no chão verticalmente por uma das extremidades, cai. Determine a velocidade da outra extremidade quando bate no chão, supondo que o extremo apoiado não deslize. (Sugestão: considere a régua como um bastão fino e use o princípio de conservaçãode energia). 4) Um tubo de paredes finas rola pelo chão. Qual é a razão entre as suas energias cinéticas translacional e rotacional, em torno de um eixo paralelo ao seu comprimento e que passa pelo seu centro de massa?

8) As rodas A e B da figura a seguir estão conectadas por uma correia que não desliza. O raio da roda B é três vezes maior que o raio da correia A. a) Qual seria a razão entre osmomentos de inércia IA / IB se ambas tivessem o mesmo momento angular? b) Qual seria a razão entre os momentos de inércia IA / IB se ambas tivessem a mesma energia cinética de rotação?

9) Um homem está de pé sobre uma plataforma sem atrito que gira com velocidade angular de 1,2 r.p.s.; seus braços estão abertos e ele segura um peso em cada mão. Nessa posição, o momento de inércia do sistemacomposto pelo homem, os pesos e a plataforma é igual a 6 kg.m2. Se, ao mover os pesos, o homem fizer o momento de inércia do sistema diminuir para 2 kg.m2, (a) qual será a velocidade angular da plataforma e (b) qual será a razão entre a nova energia cinética do sistema e o seu valor original? (c) O que forneceu a energia cinética adicional? 10) Dois discos são montados em mancais quase sem atrito,sobre um mesmo eixo e podem ser aproximados de modo a se acoplarem e girar como um disco único. (a) O primeiro disco, com momento de inércia de 3,3 kg.m2, é posto para girar a 450 r.p.m. O segundo, com o dobro do momento de inércia do primeiro, a 900 r.p.m., no mesmo sentido do primeiro. Eles são então acoplados. Qual é a sua velocidade angular após o acoplamento? (b) Se o segundo disco girar a...
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