P2 de Mecânica 1 da USP - 2018

01) O mecanismo da figura ao lado é composto pelas barras AB e BC de mesmo comprimento , articuladas entre si por meio de um pino B. A extremidade A da barra AB é vinculada a uma articulação fixa e a extremidade C da barra BC é ligada a um pistão que se move ao longo de uma guia vertical. Sabendo que, na configuração ilustrada, a barra AB gira com velocidade angular e aceleração angular , determine:

a) a velocidade e a aceleração do ponto B;

b) o centro instantâneo de rotação da barra BC;

c) a velocidade angular da barra BC e a velocidade do ponto C;

d) a aceleração angular da barra BC e a aceleração do ponto C.

02) Uma barra delgada AB de comprimento gira em torno do eixo vertical com velocidade angular constante . Em sua extremidade B está articulado um disco de raio que gira em torno do eixo perpendicular ao plano da figura com velocidade angular constante . Adotando a base solidária à barra AB, determinar, para a configuração indicada:

a) O vetor rotação absoluta do disco;

b) O vetor aceleração rotacional absoluta do disco;

c) A velocidade absoluta do ponto C;

d) A aceleração absoluta do ponto C.

03) De acordo com a figura, o disco de raio e centro A rola sem escorregar com velocidade angular e aceleração angular sobre a pista interna do aro fixo de centro O e raio . Adotando a base ligada à barra OA, pede-se:

a) Determinar a velocidade e a aceleração angulares da haste OA;

b) Determinar a velocidade e a aceleração do ponto C do disco de centro A;

c) Esboçar um trecho da trajetória descrita pelo ponto C do disco de centro A;

d) Responder (justificando) se é possível ou não definir o triedro de Frenet para os pontos da trajetória esboçada no item anterior correspondentes ao contato do ponto C com a pista interna de aro de centro O.