AV3 de Física 1 da UFSCAR - 2021.2 - Prof° Raphael Santarelli
Física 1 - UFSCAR
Uma barra de comprimento e massa repousa sobre uma mesa horizontal sem atrito. Um pequeno objeto de massa movendo-se com velocidade , como mostra a figura ao lado (visão de cima), colide elasticamente com a barra a uma distância de seu centro.
a) Quais grandezas são conservadas na colisão? Justifique sua resposta.
Ver solução completaNa figura ao lado dois blocos de mesma massa estão ligados por uma corda de massa desprezível, que passa por uma polia em formato de disco com raio e massa . A corda não escorrega na polia, e não há atrito no eixo da polia. Porém, existe atrito cinético entre a mesa e o bloco que escorrega. Quando o sistema é liberado a partir do repouso, a polia gira de em , e a aceleração dos blocos e da polia são constantes.
d) Qual o coeficiente de atrito cinético entre a mesa e o bloco que escorrega?
Ver solução completaNa figura ao lado dois blocos de mesma massa estão ligados por uma corda de massa desprezível, que passa por uma polia em formato de disco com raio e massa . A corda não escorrega na polia, e não há atrito no eixo da polia. Porém, existe atrito cinético entre a mesa e o bloco que escorrega. Quando o sistema é liberado a partir do repouso, a polia gira de em , e a aceleração dos blocos e da polia são constantes.
c) Quais as trações e nos dois lados da corda?
Ver solução completaUma barra de comprimento e massa repousa sobre uma mesa horizontal sem atrito. Um pequeno objeto de massa movendo-se com velocidade , como mostra a figura ao lado (visão de cima), colide elasticamente com a barra a uma distância de seu centro.
b) Qual deve ser a massa do objeto para que ele fique em repouso após a colisão? DICA: Aplique as leis de conservação enunciadas no item anterior, e considere que no final a barra irá transladar + girar em torno de um eixo que passa pelo próprio centro de massa dela.
Ver solução completaA partícula , de massa , desliza para a direita ao longo do eixo em um piso sem atrito com uma velocidade escalar de . Quando chega ao ponto no instante , ela sofre uma colisão elástica unidimensional com a partícula de massa , que estava inicialmente em repouso, conforme a figura ao lado.
Quais as velocidades finais das partículas e após essa colisão?
Ver solução completaA partícula , de massa , desliza para a direita ao longo do eixo em um piso sem atrito com uma velocidade escalar de . Quando chega ao ponto no instante , ela sofre uma colisão elástica unidimensional com a partícula de massa , que estava inicialmente em repouso, conforme a figura ao lado.
Após a colisão, a partícula se chocará com uma parede localizada no ponto (ver figura acima). Considerando essa colisão elástica, e a massa da parede muito maior que a da partícula , qual a velocidade da partícula após essa colisão dela com a parede?
Após colidir com a parede, a partícula irá colidir novamente com a partícula ? Se sim, calcule em que posição e em que instante essa nova colisão irá ocorrer, e calcule também as novas velocidades finais de e após essa colisão (considerando colisão elástica). Se não, justifique.
Ver solução completaNa figura abaixo dois blocos de mesma massa estão ligados por uma corda de massa desprezível, que passa por uma polia em formato de disco com raio e massa . A corda não escorrega na polia, e não há atrito no eixo da polia. Porém, existe atrito cinético entre a mesa e o bloco que escorrega. Quando o sistema é liberado a partir do repouso, a polia gira de em , e a aceleração dos blocos e da polia são constantes.
Qual a aceleração angular da polia? Ela é positiva ou negativa?
Ver solução completaNa figura abaixo dois blocos de mesma massa estão ligados por uma corda de massa desprezível, que passa por uma polia em formato de disco com raio e massa . A corda não escorrega na polia, e não há atrito no eixo da polia. Porém, existe atrito cinético entre a mesa e o bloco que escorrega. Quando o sistema é liberado a partir do repouso, a polia gira de em , e a aceleração dos blocos e da polia são constantes.
Qual a aceleração dos blocos?
Ver solução completaUma esfera uniforme de raio e massa gira com velocidade angular inicial em torno do eixo horizontal que passa pelo seu centro, conforme figura ao lado (eixo saindo do papel). Ela é então colocada, no instante , suavemente sobre um piso cujo coeficiente de atrito cinético com a bola é . Note que no instante inicial em que ela é colocada no piso, ela só possui rotação, sem translação (ela está inicialmente só patinando).
a) Logo após ser colocada no piso, desenhe as forças que atuam na bola, identificando os pontos em que elas são aplicadas.
Ver solução completaUma esfera uniforme de raio e massa gira com velocidade angular inicial em torno do eixo horizontal que passa pelo seu centro, conforme figura ao lado (eixo saindo do papel). Ela é então colocada, no instante , suavemente sobre um piso, cujo coeficiente de atrito cinético com a bola é . Note que no instante inicial em que ela é colocada no piso, ela só possui rotação sem translação (ela está inicialmente só patinando).
Determine o tempo necessário para ela deixar de patinar, e começar a rolar sem deslizar (rolamento suave).
Quando ela atinge a condição de rolamento suave, qual é a velocidade linear do seu centro de massa e sua velocidade angular de rotação em torno do centro de massa?
Qual a energia térmica produzida entre o instante inicial e o instante em que atinge o rolamento suave?
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