Enunciado
Física - Física de Sears & Zemansky: Mecânica Volume 1 - 12ª Edição - Hugh D. Young e Roger A. Freedman- Ed: 12º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 71
A Figura 10.58 mostra três ioiôs idênticos que estão inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal. Para cada ioiô, o fio é puxado conforme indicado. Em cada caso existe atrito suficiente para cada ioiô rolar sem deslizar. Desenhe um diagrama do corpo livre para cada ioiô. Qual é o sentido da rotação de cada ioiô? (Tente fazer essa experiência!) Explique suas respostas.
Passo 1
Eaee, belezinha?? Bom... o enunciado nos diz que três ioiôs idênticos que estão inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal.
Para cada ioiô, o fio é puxado conforme indicado. Em cada caso existe atrito suficiente para cada ioiô rolar sem deslizar.
Queremos desenhar um diagrama de corpo livre para cada ioiô e determinar seu sentido de rotação.
Passo 2
No primeiro caso, o ponto de aplicação da força é próprio do ponto de atrito . Nesse caso a força será maior que a força e o atrito será no sentido horário.
No segundo caso, quando aplicamos uma força na parte superior do eixo e para a direita, tem-se uma força de atrito oposta e, consequentemente, um torque no sentido horário.
No terceiro caso, ao aplicar uma força para cima e a esquerda do eixo haverá um torque no sentido horário, e contrário à força de atrito.
Resposta
Resposta: No primeiro caso, o ioiô gira para a direita. No segundo, o ioiô gira no sentido horário e se move para a direita. No terceiro caso, o ioiô se move para a direita.