1~LISTA DE EXERCíCIOS - Fisica Básica

Prof Valmor Mastelaro

Rotação

01- Um bloco de 2000 kg é elevado a uma velocidade constante de 8 cm/s por um cabo de aço que passa

por uma roldana NE está ligado a uma manivela motorizada (Figura 9-44). O raio do tambor da

manivela é de 30 cm. a) Que força deve ser exercida pelo cabo? b) Que torque o cabo exerce no

tambor da manivela? c) Qual é a velocidade angular do tambor da manivela? d} Qual potência precisa

ser desenvolvida pelo motor para girar o tambor da manivela? Resp: 0)19,6 kN,· b)5,89 kN.m,· c) 0,267

rad/s; d)1,57 kN.

02- Uma esfera uniforme de massa M e raio R é livre para girar em torno do eixo que passa pelo seu

centro. Uma corda é enrolada em torno da esfera e presa a um objeto de massa m. Encontre a

aceleração do objeto e a tração na corda. Resp: 0= g/[1+(2M/5m)]; T=2mMg/(5m+2M)

03- Uma roda montada num eixo que oferece atrito está inicialmente em repouso. Um torque externo

constante de 50 N.m é aplicado a roda, durante 20s, atribuindo-lhe velocidade angular de 600

rev./min. O torque externo, depois deste tempo, é removido e a roda para em 120s. Calcular (a): o

momento de inércia da roda e (b) o torque do atrito, admitindo que seja constante. Resp: a) 1= 15.9kg m2

. b) 1:=8.33N.m

04- Duas massas puntiformes m1 e m2 estão cada qual nas pontas de uma haste de comprimento L e

massa desprezível. (a) Dar a expressão do momento de inércia em relação a um eixo perpendicular a haste

e que passa por um ponto a distancia x da massa ml. b) Determinar dl/dx e mostrar que 1 passa por um

mínimo no centro de massa das duas partículas. Resp:a) 1= mJ~ + m2( L-x/. b) x= m2L/(ml +m2)

05- Um carro de 1200 Kg está sendo descarregado por um guindaste. No instante em que a posiçãodo carro era a esquematizada na figura 9-46, a engrenagem do tambor do guindaste rompeu e ocarro caiu, partindo do repouso. Durante a queda do carro, não há escorregamento entre o cabo(cuja massa é desprezível) a polia e o tambor. O momento de inércia do tambor é de 320 Kg.m2 e oda polia, 4 kg.m" O raio do tambor é 0,80 m e o da polia 0,30 m. Calcular a velocidade do carro aoatingir a água. Resp: a) v= 8,21 m1s

06-Um cilindro homogêneo, de massa M e raio R, tem uma corda enrolada na sua superficie. Acorda tem uma ponta fixa e o cilindro cai verticalmente, como mostra a Fig. 9-51. a) Mostrar que aaceleração do cilindro está dirigi da para baixo e tem o módulo a= 2gJ3. b) Calcular a tensão nacorda. Resp. b) T=1/3Mg

07- Um cilindro homogêneo de massa ml e raio R está montado num eixo horizontal comrolamento sem atrito. um cordel passa de massa desprezível, enrolado na superficie do cilindro,prende um corpo de massa m2 que está sobre um plano inclinado de 9, como mostra a Figura 9-52.O sistema principia a se mover quando a massa m2, em repouso, está a uma altura h acima da base

do plano inclinado. (a) Que aceleração tem m2? (b) Qual a tensão no cordel? (c) Qual a energia dosistema quando m2 está a uma altura h? (d) Qual a energia do sistema quando m2 chega a base doplano e tem a velocidade v? (e) qual o valor de v? (:t) Estimar as respostas obtidas nos casosextremos 8= 0°,8=90° e rnl=O.

5,Om-LFigura 9-46 Problema 65

Figura 9-52 Problema 73

Figura 9-44 Problema 54----------------------