Tópicos Integradores I_Atividade de Autoaprendizagem 3

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Tópicos Integradores I 
Atividade de Autoaprendizagem 3 
 
Pergunta 1 
Na figura abaixo, uma partícula de massa m = 0,4 kg, esta ligada a um eixo de rotação no ponto O, 
po meio de uma barra fina, de comprimento d = 6,4 cm e massa M = 0,9 kg. O conjunto gira em 
torno do eixo de rotação com velocidade angular ω = 0,5 rad/s. Determine a energia cinética do 
conjunto. 
 
Resposta Correta: 0,36 mJ 
Pergunta 2 
O corpo da figura abaixo pode girar em torno de um eixo perpendicular ao papel passando por O e 
está submetido a duas força, como mostra figura. Se r1 = 1,5 m, R2 = 1,8 m, F1 = 3,5 N, F2 = 6,0 N, 
Ɵ1 = 65° e Ɵ2=50°, qual é o torque resultante em relação ao eixo? 
 
Resposta Correta: 3,51 Nm 
Pergunta 3 
Na figura abaixo, duas partículas, ambas de massa m = 0,6 kg, estão ligadas uma à outra, e a um eixo 
de rotação no ponto O, por duas barras finas, ambas de comprimento d = 4,4 cm e massa M = 1,0 kg. 
O conjunto gira em torno do eixo de rotação com velocidade angular ω = 0,3 rad/s. Determine o 
momento de inércia do conjunto em relação ao ponto O. 
 
Resposta Correta: 0,011 kg·m² 
Pergunta 4 
O bloco A, de 4 kg, desce por uma rampa lisa, partindo do repouso, e colide com o bloco B, de 
massa 6 kg, inicialmente parado. Se os dois blocos permanecem juntos depois da colisão, determine 
a velocidade do conjunto logo após a colisão. Considere g = 10 m/s². 
 
Resposta Correta: V = 2,4 m/s 
 
Pergunta 5 
O início de um salto de trampolim, durante a prova de saltos ornamentais nas olimpíadas de verão de 
2016, a velocidade angular de uma atleta em relação a um eixo que passa pelo seu centro de massa 
varia de zero a 8,4 rad/s em 280 ms. O momento de inércia em relação ao mesmo eixo é de 12,0 
kgm². Qual o torque médio exercido pelo trampolim sobre o atleta no início do salto? 
 
 
Resposta Correta: 360 Nm 
Pergunta 6 
O volante de uma máquina a vapor gira com uma velocidade angular de 120 rev/min. Quando a 
máquina é desligada, o atrito dos mancais e a resistência do ar param a roda em 2 h. Quantas 
revoluções, aproximadamente, a roda executa antes de parar? Considere que a aceleração angular da 
roda é constante durante as 2h que roda fica girando. 
 
Resposta Correta: 7200 rev 
Pergunta 7 
A posição angular de um ponto de uma roda é dada por Ɵ = 4,0 + 2,0t² - t³, em que Ɵ está em 
radianos e t em segundos. Em t = 0, qual é (a) a posição, (b) a velocidade angular e (c) a aceleração 
angular do ponto? 
 
Resposta Correta: Ɵ(0)= 4 rad, ω(0) = 0 e α(0) = 4 rad/s² 
Pergunta 8 
Nos Jogos Olímpicos, realizado na Cidade do Rio de Janeiro, um atleta dos saltos ornamentais 
realizou 3,5 giros ao salta de uma plataforma de 15 metros. Suponha que a velocidade vertical inicial 
seja nula, determine a velocidade angular média do atleta. Considere g = 10 m/s². 
 
Resposta Correta: ωméd = 12,7 rad/s 
Pergunta 9 
Uma esfera A de 10,0 g desloca-se, da direita para a esquerda, com uma velocidade de 0,4 m/s sobre 
uma pista horizontal sem atrito e colide frontalmente com outra esfera B de 30,0 g que se desloca, da 
esquerda para direita, com velocidade de 0,6 m/s, ver figura. Considerando que a colisão é 
perfeitamente elástica, determine a velocidade das esferas após a colisão. 
 
Resposta Correta: VA = 1,1 m/s e VB = 0,1 m/s 
Pergunta 10 
Na figura abaixo, o bloco 1 tem massa m1 = 350 g, o bloco 2 tem massa m2 = 400 g, e a polia, que 
está montada em um eixo horizontal com atrito desprezível, tem raio R = 5,00 cm. Quando o sistema 
é liberado a partir do repouso, o bloco 2 cai 64,0 cm em 2,00 s sem que a corda desliza na borda da 
polia. Qual é o torque resultante sobre a polia? 
 
Resposta Correta: 13 mNm no sentido anti-horário