P3 de Física 1 da UNICAMP - 2013.1 Manhã

Um anel de raio tem massa distribuída uniformemente. Ele é posicionado no plano horizontal, de modo que o eixo seja vertical e apontando pra cima, e atravesse o seu centro de massa. O anel gira com aceleração angular . No instante , ele apresenta velocidade angular

1. Faça um desenho mostrando os vetores velocidade angular no instante e a aceleração angular do anel, viso de cima, em Indique se o disco gira no sentido horário ou anti-horário.
2. Em que instante o anel terá girado uma revolução completa?
3. Em que instante o anel para momentaneamente?
4. Calcule o momento de inércia do anel em relação ao eixo
5. Qual deve ser o torque(módulo, direção e sentido) aplicado ao anel necessário para o movimento descrito?

Um carro de viajando para oeste colide com numa interseção com uma caminhonete de viajando para o Norte com módulo de velocidade conforme mostra a figura.Após a colisão, os dois veículos vão juntos para o canteiro da pista, saindo com um ângulo de à esquerda da caminhonete.

Dados:

1. Calcule o modulo da velocidade do carro antes da colisão.
2. Qual é a velocidade ( em termos dos vetores unitários e do centro de massa imediatamente após a colisão?
3. Calcule a razão entre as energias cinéticas antes e depois da colisão. A colisão é elástica?

Durante um salto até o seu companheiro de número, um trapezista pretende fazer quatro cambalhotas (quatro voltas) em um intervalo de tempo . Durante o primeiro quarto da primeira cambalhota e durante o último quarto da última cambalhota, ele mantem o corpo esticado como na figura, com um momento de inércia em relação ao centro de massa. Durante o resto do percurso ele mantém o corpo dobrado, com um momento de inércia

1. Qual deve ser a velocidade do trapezista em torno do eixo que passa pelo centro de massa quando ele está com o corpo dobrado?
2. Qual deve ser o momento angular do trapezista em relação ao centro de massa durante o salto?
3. Qual a razão entre as energias cinéticas de rotação,

Uma bola de gude de massa e raio rola sem deslizar ao longo do trilho curvo mostrado na figura, tendo sido abandonada do repouso em algum lugar sobre a parte reta do trilho. A linha pontilhada descreve a trajetória do centro de massa da bola de gude.

Dado: Momento de inércia de uma esfera girando ao redor do eixo que passa pelo seu centro de massa:

1. Desenha as forças que agem sobre a esfera quando ela desce a parte reta do trilho, justificando o sentido da força de atrito.
2. De que altura mínima acima da base do trilho se deve abandonar a bola a fim de que ela se mantenha no trilho no topo da circunferência?
3. Se a bola é abandonada de uma altura acima da base do trilho, qual será o módulo da componente horizontal da força atuante sobre ela no ponto