P1 de Física 1 da UNICAMP - 2019.2
Física 1 - UNICAMP
Um sistema é composto por esferas de massas: , e , conforme a Figura. O sistema gira em torno do eixo com velocidade angular , no sentido Horário pra quem vê o sistema de cima. No que segue desconsidere a Massa das hastes e considere as esferas como partículas pontuais.
- Determinar a inércia rotacional do sistema em torno do eixo
- Calcule o momento angular (módulo, direção e sentido) do sistema.
O disco A na figura abaixo, com raio e inércia está inicialmente rodando na direção horária, como visto de cima com uma velocidade angular . O disco , de inércia e raio , está inicialmente rodando na direção anti-horária com velocidade angular . Os dois discos estão restritos a rodar em torno do mesmo eixo, que passa pelo centro de ambos os discos. Há atrito entre os discos, de forma que após entrarem em contato os discos giram com a mesma velocidade angular .
- Qual é a velocidade angular final, , do sistema?
- Determine a variação de energia térmica do sistema composto pelos dois discos.
Uma bola de boliche de raio é lançada com velocidade sobre uma superfície plana horizontal, sem movimento rotacional. O coeficiente de atrito cinético entre a bola de boliche e a superfície é . Enquanto desliza, por causa do atrito com a superfície, a bola inicia um movimento rotacional, até que passa a descrever um movimento de rolamento, rolando sem deslizar.
- Calcule a aceleração do centro de massa e a aceleração angular da bola enquanto ela desliza sobre a superfície.
- Determine o instante de tempo no qual a bola passa a rolar sem deslizar.
Um bloco de inércia é preso a um bloco de inércia por uma corda que passa por um disco uniforme de inércia e raio que pode rodar em torno do seu eixo. Inicialmente, o bloco de inércia é colocado de tal forma que a corda está tensionada. Ignore o atrito entre o disco e o eixo de rotação.
- Determine a aceleração angular da polia quando o sistema é liberado.
- Se o sistema é liberado a partir do repouso, qual é a velocidade do bloco de inércia após ele ter descido uma altura ?
