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Enunciado

Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 9.1 - Ex. 97

  1. Determine a aceleração angular do cilindro do problema 96. Ele gira no sentido horário ou anti-horário? (b) Qual é a aceleração linear do cilindro (magnitude e orientação) em relação à mesa? (c) Qual é a magnitude e a orientação da aceleração linear do centro de massa do cilindro em relação à barra?

Passo 1

Já determinamos no problema 96 as acelerações...

Da barra em relação à mesa: a b → = 3 F M + 3 m

Do cilindro em relação à mesa:

a c → = F M + 3 m

Do cilindro em relação à barra:

a c / b → = - 2 F M + 3 m

Passo 2

  1. Como a força de atrito é para a direita, o ponto de contato do cilindro com a mesa vai girar na mesma direção, fazendo com que o cilindro gira no sentido anti-horário. Como ele gira sem deslizar, a = α R , e assim:

    2. α c = 3 F R ( M + 3 m )

    Passo 3

  2. A aceleração do cilindro tem magnitude a c = F M + 3 m , no mesmo sentido de F .

    3. Passo 4

  3. A aceleração do cilindro com relação à barra tem magnitude a c / b - 2 F M + 3 m no sentido contrário a F .

Resposta

  1. α c = 3 F R ( M + 3 m ) , antihorário
  2. a c = F M + 3 m , no mesmo sentido de F
  3. a c / b - 2 F M + 3 m , no sentido contrário a F
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