Mecanica

UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
ESCOLA DE ENGENHARIA DE LORENA
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS BÁSICAS E AMBIENTAIS
ATIVIDADE: ROTAÇÃO DE CORPOS RÍGIDOS
DISCIPLINA: MECÂNICA
1. Um bloco de 2000 kg é levantado, com velocidade constante de 8,0 cm/s, por um cabo de aço ligado por uma polia a um guincho motorizado conforme ilustrado na Figura 1. O raio do tambor do guincho é 30 cm. (a) Qual é a tensão no cabo? (b) Qual é o torque que o cabo exerce sobre o tambor do guincho? (c) Qual é a velocidade angular do tambor do guincho?
(d) Qual é a potência que o motor deve desenvolver para movimentar o tambor do guincho?

Figura 1. Bloco levantado por um guincho

2. Dois corpos, de massas m1=500 g e m2=510 g, estão ligados por um fio de massa desprezível que passa por uma polia sem atrito conforme mostrado na Figura 2. A polia é um disco uniforme de 50,0 g com um raio de 4,00 cm. O fio não desliza na polia. (a) Determine a aceleração dos corpos. (b) Qual é a tensão no fio entre o corpo de 500 g e a polia? (c) Quais seriam suas respostas se você desprezasse a massa da polia?

Figura 2. Corpos ligados por um fio que passa por uma polia

3. A maioria das maçanetas são projetadas para serem colocadas no lado oposta às dobradiças
(em vez de no centro da porta, por exemplo). Explique por que essa prática torna as portas mais fáceis de serem abertas.
4. Um carretel é livre para girar em torno de um eixo fixo, e um cordão enrolado em torno do eixo do carretel faz com que ele gire no sentido anti-horário (Figura 3.a). No entanto, se o

carretel é colocado sobre uma mesa horizontal, o carretel (se houver força de atrito suficiente entre ele e a mesa) gira no sentido horário e rola para a direita (Figura 3.b). Considerando o torque em relação a eixos apropriados, mostre que estas conclusões são, ambas, consistentes com a segunda lei de Newton para a rotação.

Figura 3. Carretel girando em torno do eixo

5. Um cilindro maciço e uniforme, de massa M e raio R, é