TVC3OPCD

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Departamento de Física ICE – UFJF
Opcional/Substitutiva do TVC 3 de Física I
Nome: _______________________________________________________________________________
Matrícula:________________________ Turma:________________ Prof. :___________________
Problema [1]
Em um charmoso hotel do século XIX, um 
elevador antigo está conectado a um cabo que passa 
por um disco giratório de 2,50 m de diâmetro. O 
elevador sobe e desce ao se girar o disco, e o cabo não 
desliza pela borda do disco, mas gira com ele.
(a) A quantos rpm deve o disco girar para que o 
elevador suba a 25,0 cm/s?
(b) Para colocar o elevador em movimento, ele deve 
ser acelerado a g /8 . Qual deve ser a aceleração 
angular do disco, em rad /s2 ?
(c) A qual ângulo (em radianos e em graus) o disco 
girou, após levantar 3,25 m entre dois andares?
Problema [2]
Dois discos metálicos, um com raio R1 = 2,50 
cm e massa M1 = 0,80 kg e outro com raio R2 = 5,0 cm 
e massa M2 = 1,60 kg, são soldados juntos e montados 
em um eixo sem atrito passando pelo centro comum 
(ver figura).
a) Qual é o momento de inércia dos dois discos?
b) Um fio fino é enrolado na periferia do disco menor, 
e um bloco de 1,50 kg é suspenso pela extremidade 
livre do fio. Se o bloco é libertado do repouso a uma 
distância de 2,0 m acima do solo, qual é sua 
velocidade no momento em que atinge o solo?
c) Repita o cálculo do item (b), desta vez com o fio 
enrolado na borda do disco maior. Em qual caso a 
velocidade escalar final do bloco é maior? Explique 
por quê.
Problema [3]
Uma bola de boliche sólida desce pela rampa 
de retorno ao longo da pista rolando sem deslizar. O 
ângulo de inclinação da rampa em relação à horizontal 
é igual a β. Qual é a aceleração da bola? Considere a 
bola como uma esfera sólida homogênea, desprezando 
seus orifícios.
Problema [4]
Uma porta sólida de madeira com largura de 
1,0 m e altura de 2,0 m é articulada em um de seus 
lados e possui massa total de 40,0 kg. Inicialmente 
aberta e em repouso, a porta é atingida por uma porção 
de lama pegajosa de massa igual a 0,500 kg, que se 
desloca perpendicularmente à porta com velocidade de 
12,0 m/s e colide com o centro da porta. Calcule a 
velocidade angular final da porta. A lama contribui 
significativamente para o momento de inércia? 
(Sugestão: I porta=
1
3
M l 2 )