3º EE de Física 1 da UFPE - 2018.1

[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 1 E 2]

Uma roda de raio está inicialmente em repouso. Partindo do instante a roda é acelerada a até atingir uma velocidade angular de num tempo . Em a aceleração cessa.

[QUESTÃO 1]

Sejam e respectivamente as acelerações tangencial e radial de um ponto na borda da roda imediatamente após . Podemos afirmar que:

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

Três objetos são liberados do repouso e rolam sem deslizar sobre um plano inclinado, que faz um ângulo com a horizontal. Os três objetos possuem a mesma massa e raio , e possuem respectivamente momentos de inércia , e e acelerações , , e . O que se pode afirmar sobre os módulos das acelerações?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g) Não é possível determinar

[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 1 E 2]

Uma roda de raio está inicialmente em repouso. Partindo do instante a roda é acelerada a até atingir uma velocidade angular de num tempo . Em a aceleração cessa.

[QUESTÃO 2]

A distância percorrida por um ponto da borda do disco durante a aceleração é:

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

(i)

Um corpo homogêneo, de seção reta circular de raio , é liberado do repouso e rola sem deslizar sobre um plano inclinado. O gráfico da velocidade do centro de massa do corpo em função do tempo é mostrado na Figura 2

onde e . Qual é a aceleração angular do corpo?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 3 E 4]

Uma pessoa possui um braço de momento de inércia e agarra uma bola de massa e velocidade inicial perpendicular ao braço. A bola é agarrada no instante a uma distância do ponto , como mostra a Figura 1. Imediatamente após receptar a bola, o sistema braço + bola gira em torno de um eixo que passa perpendicularmente ao ponto com velocidade angular . Considere que todo o movimento ocorre em um plano horizontal e que a gravidade não é relevante para a situação descrita.

[QUESTÃO 4]

O módulo de logo antes da receptação é igual a:

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

(i)

[ENUNCIADO COMUM ÀS QUESTÕES 3 E 4]

Uma pessoa possui um braço de momento de inércia e agarra uma bola de massa e velocidade inicial perpendicular ao braço. A bola é agarrada no instante a uma distância do ponto , como mostra a Figura 1. Imediatamente após receptar a bola, o sistema braço + bola gira em torno de um eixo que passa perpendicularmente ao ponto com velocidade angular . Considere que todo o movimento ocorre em um plano horizontal e que a gravidade não é relevante para a situação descrita.

[QUESTÃO 3]

Considere as afirmativas abaixo:

- O momento angular da bola em relação ao ponto não varia em .

- A energia mecânica do sistema não varia em .

- O momento angular do sistema em relação ao ponto não varia em .

Marque a alternativa que contém apenas afirmativa(s) verdadeira(s).

(a)

(b)

(c)

(d) e

(e) e

(f) e

(g) Todas

(h) Nenhuma

Um elevador pode ser representado esquematicamente como um bloco de massa para indicar a cabine (caixa de metal + carga), um bloco de massa representa um contra-peso para a cabine e uma polia de raio cujo momento de inércia é . Um motor está acoplado a polia e pode realizar um torque para tracionar os cabos (considerados ideais). O módulo da tração sobre a massa é , enquanto é a tração sobre . Considere que os cabos não deslizam sobre a polia e utilize .

(a) Represente diagramaticamente todas as forças que atuam sobre as massas e e os torques sobre a polia.

(b) Escreva a segunda lei de Newton as massas , e a polia em termos da aceleração a da massa .

(c) Considere que a polia move-se com velocidade angular constante, de módulo . Qual é o módulo da potência que deve ser aplicada ao motor?