Terceiro Exercicio 2003 1 sem gabarito

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Questão 1: Um bloco de massa 2 kg está preso a um fio ideal 
enrolado em uma polia (disco homogêneo) de massa 1kg e raio 
20 cm. O bloco desliza sobre um plano inclinado, com θ = 37o, 
conforme a figura ao lado. O coeficiente de atrito cinético entre 
o bloco e o plano é 0,25. Despreze o atrito no eixo que passa 
pelo centro de massa da polia. Supondo que o fio não desliza 
sobre a polia, determine: 
a) (2,0) O módulo da aceleração do bloco. 
b) (1,0) A tensão no fio. 
 
Questão 2: Uma haste homogênea de massa 300 g e 1 m de 
comprimento está presa no seu centro pelo pino P, em torno do 
qual pode girar sem atrito no plano horizontal. Uma bala de 
massa 50 g é disparada e acerta a haste a uma distância 
d = 0,4 m do ponto P, com uma velocidade de 4 m/s. A bala 
atravessa a haste e segue com velocidade de 3 m/s. Determine: 
a) (1,0) O módulo do momento angular da bala, em relação ao 
ponto P, imediatamente antes da colisão. 
b) (1,0) A velocidade angular com que o bastão gira 
imediatamente após a colisão. 
c) (1,0) A variação da energia cinética entre os instantes 
imediatamente após e antes da colisão. 
 
Questão 3: Três hastes de comprimento L e massa M, cada, são conectadas na forma de um 
triângulo eqüilátero. O triângulo pode girar livremente em torno de um eixo que passa pelo 
vértice O, perpendicular ao plano do triângulo. Determine, em função de M, L e g: 
a) (1,5) O momento de inércia do sistema em relação ao eixo de rotação. 
b) (1,0) A distância d do centro de massa do sistema ao ponto O, usando a resposta do ítem a). 
c) (1,5) Considere que, no instante inicial, o centro de massa do sistema encontra-se na 
horizontal que passa por O (figura 1). Determine a velocidade angular do triângulo quando o 
centro de massa passa pela vertical que contém o ponto O (figura 2), sabendo que o mesmo foi 
liberado a partir do repouso. 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
Departamento de Física 
 
3o Exercício Escolar – Física Geral 1 03/10/2003 
Não é permitido o uso de calculadoras.
Só serão consideradas respostas acompanhadas de seu desenvolvimento. 
Dados: Momento de inércia de uma haste homogênea em relação ao eixo perpendicular que passa 
pelo centro de massa: I =ML2/12. 
Momento de inércia de um disco em relação ao eixo perpendicular que passa pelo centro: I =MR2/2.
Considere: g = 10m/s2, sen370 = 3/5 e cos370 = 4/5. 
O 
CM
d 
Figura 1 
O
CM 
Figura 2 
g