PSUB de Mecânica 1 da USP - 2021

01) Um bloco de massa está apoiado, em equilíbrio, sobre uma mola de constante elástica . Subitamente, um segundo bloco de massa é apoiado, sem choque, sobre o primeiro bloco. Pede-se:

a) A deformação inicial da mola.

b) O deslocamento vertical correspondente à máxima velocidade dos blocos.

c) A máxima velocidade dos blocos.

d) A máxima deformação da mola.

e) A máxima força exercida pela mola sobre os dois blocos.

02) Um disco rígido e homogêneo de massa e raio rola sem escorregar sobre um plano horizontal, conforme mostrado na figura. O disco é conectado por um fio ideal a um bloco de massa que escorrega com atrito sobre um plano com inclinação . O sistema parte do repouso quando sob a ação de um momento binário constante. Sabendo que o coeficiente de atrito nas interfaces de contato é , pede-se:

a) A energia cinética do bloco em função da velocidade angular do disco.

b) A energia cinética do disco em função de sua velocidade angular .

c) O trabalho da força normal atuante no bloco em função de .

d) O trabalho da força de atrito atuante no bloco em função de .

e) O trabalho da força peso atuante no bloco em função de .

f) O trabalho da força normal atuante no disco em função de .

g) O trabalho da força de atrito atuante no disco em função de .

h) O trabalho da força peso atuante no disco em função de .

i) O trabalho do momento binário atuante no disco em função de .

j) A velocidade angular do disco em função de .

k) A aceleração angular do disco.

03) O disco homogêneo de centro , raio e massa é articulado em e uma barra homogênea esbelta , de massa , comprimento e inclinada de um ângulo em relação à horizontal, tendo sua outra extremidade ligada a um rolete guiado por uma guia horizontal, conforme ilustrado na figura. Sob a ação de uma força horizontal de módulo constante , o disco rola escorregar sobre um plano horizontal. Desprezando o atrito no contato entre o rolete e a guia horizontal, pede-se:

a) A aceleração angular do disco.

b) As magnitudes das componentes da reação em .

c) As magnitudes das componentes da força vincular em .

d) As magnitudes das componentes da reação em .

e) O valor mínimo do coeficiente de atrito entre o disco e a pista para que o disco não escorregue.