Listas de Exercícios Física 1 - UnB de Física 1 da UnB - Lista 12 - Dinâmica do Movimento

Uma força atuando sobre uma peça de uma máquina é dada pela expressão . O vetor da origem ao ponto onde a força é aplicada é dado por .

a) Faça um diagrama mostrando , , e o sentido do torque.

Uma força atuando sobre uma peça de uma máquina é dada pela expressão . O vetor da origem ao ponto onde a força é aplicada é dado por .

b) Use a regra da mão direita para determinar a direção e sentido do torque.

Uma força atuando sobre uma peça de uma máquina é dada pela expressão . O vetor da origem ao ponto onde a força é aplicada é dado por .

c) Determine algebricamente o vetor torque produzido por essa força. Verifique se a direção e sentido do torque são iguais aos obtidos no item .

Um operário está usando uma chave de boca para afrouxar uma porca. A ferramenta tem de comprimento, e ele exerce uma força de sobre a extremidade do cabo formado um ângulo de com o cabo.

Qual torque o operário exerce sobre o centro da porca?

Um operário está usando uma chave de boca para afrouxar uma porca. A ferramenta tem de comprimento, e ele exerce uma força de sobre a extremidade do cabo formado um ângulo de com o cabo.

Qual é o torque máximo que ele pode exercer com essa força, e como a força deve ser orientada?

A peça de uma máquina tem o formato de uma esfera maciça e uniforme com massa de e o diâmetro de . Ela está girando em torno de um eixo com atrito desprezível que passa pelo seu centro, mas em um ponto no seu equador ela está roçando contra uma parte metálica, resultando em uma força de atrito de neste ponto.

Ache a aceleração angular.

A peça de uma máquina tem o formato de uma esfera maciça e uniforme com massa de e o diâmetro de . Ela está girando em torno de um eixo com atrito desprezível que passa pelo seu centro, mas em um ponto no seu equador ela está roçando contra uma parte metálica, resultando em uma força de atrito de neste ponto.

Quanto tempo levará para a velocidade escalar rotacional ser reduzida em ?

Um fio é enrolado diversas vezes em torno da periferia de um pequeno aro de raio e de massa . A extremidade livre do fio é mantida fica e o aro é liberado a partir do repouso (figura abaixo). Após o aro cair por , calcule

a velocidade escalar angular do aro em rotação

Um fio é enrolado diversas vezes em torno da periferia de um pequeno aro de raio e de massa . A extremidade livre do fio é mantida fica e o aro é liberado a partir do repouso (figura abaixo). Após o aro cair por , calcule

a velocidade escalar no seu centro

Uma caixa de em repouso sobre uma superfície horizontal e livre de atrito está atada a um peso de por um cabo delgado e leve que passa sobre uma polia com atrito desprezível (Figura abaixo). A polia possui a forma de um disco maciço e uniforme com massa de e diâmtro de . Após o sistema ser libertado, ache

a tensão no cabo sobre ambos os lados da polia

Uma caixa de em repouso sobre uma superfície horizontal e livre de atrito está atada a um peso de por um cabo delgado e leve que passa sobre uma polia com atrito desprezível (Figura abaixo). A polia possui a forma de um disco maciço e uniforme com massa de e diâmtro de . Após o sistema ser libertado, ache

a aceleração da caixa

Uma caixa de em repouso sobre uma superfície horizontal e livre de atrito está atada a um peso de por um cabo delgado e leve que passa sobre uma polia com atrito desprezível (Figura abaixo). A polia possui a forma de um disco maciço e uniforme com massa de e diâmetro de . Após o sistema ser libertado, ache

c) os componentes horizontal e vertical da força que o eixo exerce sobre a polia.

Uma roda de esmeril de possui forma cilíndrica com raio igual a .

a) Qual deve ser o torque constante capaz de levá-la do repouso a uma revolução angular de em ?

Uma roda de esmeril de possui forma cilíndrica com raio igual a .

b) Que ângulo ela girou durante esse intervalo de tempo?

Uma roda de esmeril de possui forma cilíndrica com raio igual a .

c) Calcule o trabalho realizado pelo torque utilizando a definição de trabalho como integral do torque.

Uma roda de esmeril de possui forma cilíndrica com raio igual a .

d) Qual é a energia cinética do esmeril quando ele está girando a? Compare sua resposta com o resultado do item c).

Um pássaro de está voando horizontalmente a, quando inadvertidamente colide com uma barra vertical fixa, atingindo a abaixo do topo (ver figura abaixo). A barra homogênea com de comprimento e massa de está presa por uma dobradiça na sua base. A colisão atordoa o pássaro que cai ao chão em seguida. Qual é a velocidade angular da barra a) logo após ser atingida pelo pássaro e b) assim que atinge o solo?

Um alvo é constituído por uma placa quadrada de madeira vertical com lado igual a e massa de , pivotada em um eixo horizontal situado em seu topo. A placa é atingida frontalmente em seu centro por uma bala de massa igual a que se desloca a e que fica retida no interior da placa.

a) Qual é a velocidade angular da placa logo após o impacto da bala?