fisica

DINÂMICA DO MOVIMENTO CIRCULAR

1. Um circuito de Fórmula Mundial circular, com 320 m de raio, tem como velocidade de segurança 40 m/s. Calcule a tangente do ângulo de inclinação da pista.
Observação: velocidade de segurança é a velocidade com a qual o carro pode trafegar sem que nenhuma força de atrito lateral seja exercida em suas rodas.

2. (Fuvest 2004) Um brinquedo consiste em duas pequenas bolas A e B, de mesma massa M, e um fio flexível: a bola B está presa na extremidade do fio e a bola A possui um orifício pelo qual o fio passa livremente. Para o jogo, um operador (com treino!) deve segurar o fio e girá-lo, de tal forma que as bolas descrevam trajetórias circulares, com o mesmo período T e raios diferentes. Nessa situação, como indicado na figura 1, as bolas permanecem em lados opostos em relação ao eixo vertical fixo que passa pelo ponto O. A figura 2 representa o plano que contém as bolas e que gira em torno do eixo vertical, indicando os raios e os ângulos que o fio faz com a horizontal.

Assim, determine:
a) O módulo da força de tensão F, que permanece constante ao longo de todo o fio, em função de M e g.
b) A razão K = sen ‘/sen š, entre os senos dos ângulos que o fio faz com a horizontal.

c) O número N de voltas por segundo que o conjunto realiza quando o raio R da trajetória descrita pela bolinha B for igual a 0,10 m.
NOTE E ADOTE:
Não há atrito entre as bolas e o fio.
Considere sen š ¸ 0,4 e cos š ¸ 0,9; ™ ¸3.

3. (G1 - cftce 2005) Uma esfera de massa 1,2 kg, presa a uma mola de 1,0 m de comprimento e constante elástica 25N/m, descreve uma trajetória circular num plano horizontal sobre uma mesa perfeitamente polida, como mostra a figura. Determine a energia mecânica, em relação à mesa, associada ao sistema massa-mola nas condições citadas.

4. (G1 - cftce 2005) Um cursor de 100 g de massa está associado a uma haste rígida horizontal, como mostra a figura. Duas molas iguais de constante elástica 30 N/m, presas ao cursor,