P-REC de Física 1 da USP - 2013

Um haltere é formado por duas partículas de massa (1 e 2) ligadas por uma haste rígida, de massa desprezível e comprimento . O haltere pode deslizar sem atrito sobre uma mesa. Uma partícula 3 de massa , com velocidade inicial (perpendicular à haste do haltere) colide com uma das partículas, como mostrado na figura.Sendo a colisão perfeitamente elástica, determine

a) Imediatamente após a colisão, a velocidade linear das partículas 2 e 3 (indicando a direção e sentido).

b) O impulso sofrido pela partícula 2.

c) Após a colisão, qual a velocidade linear do centro de massa do haltere?

Um cilindro homogêneo, de raio e massa , rola sem deslizar sobre um plano horizontal,

deslocando-se com velocidade , até alcançar um plano com inclinação , continuando a rolar sem deslizamento, descendo ao longo de um comprimento até atingir um novo plano horizontal.

a) Qual o trabalho realizado no processo pela força peso?

b) Qual a velocidade do cilindro na base do plano inclinado?

c) Qual o coeficiente de atrito mínimo para que o cilindro desça o plano inclinado sem deslizar?

Dê suas respostas em termos de , ,,, . Dado: momento de inércia do cilindro .

A energia potencial de ligação entre átomos de moléculas diatômicas pode ser descrita, dentro de certos limites, pelo gráfico ao lado, dado pela equação

onde é a distância entre os núcleos dos átomos, a e b são constantes.

a) Qual a equação da força entre os átomos?

b) Determine a distância de equilíbrio .

c) Determine a energia potencial mínima .

Dê suas respostas somente em termos de e .