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1~ LISTA DE EXERcíCIOS - Fisica Básica

Prof Valmor Mastelaro

Rotação

01- Um bloco de 2000 kg é elevado a uma velocidade constante de 8 cmJs por um cabo de aço que passapor uma roldana NE está ligado a uma manivela motorizada (Figura 9-44). O raio do tambor damanivela é de 30 em. a} Que força deve ser exercida pelo cabo? b) Que torque o cabo exerce notambor da manivela? c}Qual é a velocidade angular do tambor da manivela? d] Qual potência precisaser desenvolvida pelo motor para girar o tambor da manivela? Resp: a)19,6 kN; b)5,89 kN.m; c) 0,267

rad/s; d)1,57 kfIJ.

02- Uma esfera uniforme de massa M e raio R é livre para girar em torno do eixo que passa pelo seucentro. 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: a= g/[1+(2M/5m)J; T=2mMg/(5m+2M)

03- Uma roda montada num eixo que oferece atrito está inicialmente em repouso. Um torque externoconstante de 50 l\J.m é aplicado a roda, durante 20s, atribuindo-lhe velocidade angular de 600rev./min. O torque externo, depois deste tempo, é removido e a roda para em 1205. Calcular (a): omomento de inércia da roda e [b] o torque do atrito, admitindo que seja constante. Resp: a} 1= 15.9

kg m2. b) 1= 8.33N.m

04- Duas massas puntiformes m1 e m2 estão cada qual nas pontas de uma haste de comprimento L emassa desprezível. (a) Dar a expressão do momento de inércia em relação a um eixo perpendicular a hastee que passa por um ponto a distancia x da massa m.l. b) Determinar dl/dx e mostrar que I passa por um

mínimo no centro de massa das duas partículas. Resp: a; 1= m!Jl + m2( L-xi. 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)0 m. Calcular a velocidade do carro aoatingir a água. Resp: a) \1- 8,21 m/s

06-Um cilindro homogêneo, de massa M e raio R., tem uma corda enrolada na sua superfície. Acorda tem uma ponta fixa e o cilindro cai verticalmente, como mostra a Fig. 9-51. a) Mostrar que aaceleração do cilindro está dirigida para baixo e tem o modulo a= 2g/3. b) Calcular a tensão nacorda. Resp. b) T=1í3Mg

07- Um cilindro homogêneo de massa ml e raio R está montado num erxo horizontal comrolamento sem atrito. um cordel passa de massa desprezível, enrolado na superfície do cilindro,prende um corpo de massa m2 que está sobre um plano inclinado de e, 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 rn2? (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? (f) Estimar as respostas obtidas nos casosextremos 8= 0°, 8=90° e m1=0.

5,0 m

Figura 9-44 Problema 54,

--- __ .figura 9-46 Problema 65-_._--..~~-

"_ Figura 9-52 Problema 73