Atividade de Aprendizagem Fis2 Movimento Rotação 1 2017

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Pontifícia Universidade Católica do Paraná 
 
Escola Politécnica 
 
Atividade de Aprendizagem / Movimento Rotacional 
 
Curso: Eng. de Produção / Física II / Prof. Luís Dário Sepúlveda 
 
 
1 – Uma partícula se move em um sistema de coordenadas xyz sob a ação de uma força. Quando o 
vetor posição da partícula é r = (2,00m)i+(3,00m)j+(2,00m)k, a força é F = Fxi+(7,00N)j-(6,00N)K e 
o troque correspondente em relação à origem é τ = (4,00Nm)i+(2,00Nm)j-(1,00Nm)k. Determine Fx. 
 
 
2 – No instante da figura abaixo, uma partícula P de 2,0 kg possui um vetor 
posição r de módulo 3,0 m e ângulo θ1= 45° e uma velocidade de módulo 4,0 
m/s e ângulo θ2= 30°. A força F, de módulo 2,0 N e ângulo θ3= 30°, age sobre 
P. Os três vetores estão no plano xy. Quais são, em relação à origem, (a) o 
módulo e (b) a orientação do momento angular e P e (c) o módulo e (d) a 
orientação do torque que age sobre P? 
 
 
3 – Na figura, duas partículas, ambas de massa m = 0,85 kg, estão ligadas uma à outra e a uma eixo de 
rotação em O por duas barras finas, ambas de comprimento d = 5,6 cm e massa 
M = 1,2 kg. O conjunto gira em torno do eixo de rotação com velocidade 
angular 0,30 rad/s. Em relação a O, quais são (a) o momento de inércia do 
conjunto e (b) a energia do conjunto? 
 
 
 
4 – O bloco uniforme a direita tem massa de 0,172 kg e lados a = 3,5 
cm, b = 8,4 cm e c = 1,4 cm. Calcule o momento de inércia do bloco em 
relação a um eixo que passa por um canto e é perpendicular às faces 
maiores. 
 
 
 
5 – No cilindro abaixo, de massa 2,0 kg pode girar em torno de seu eixo central, que passa pelo ponto 
O. As forças mostradas têm os seguintes módulos: F1 = 6,0 N, F2 = 4,0 N, F3 = 2,0 N e F4 = 5,0 N. 
As distâncias radiais são r = 5,0 cm e R = 12 cm. Determine (a) 
o módulo e (b) a orientação da aceleração angular do cilindro. 
(Durante a rotação, as forças mantêm seus ângulos em relação 
ao cilindro). 
 
 
 
 
 
 
 
6 – A figura mostra uma vista de cima de um anel que pode girar em torno do centro como um 
carrossel. O raio externo R2 é 0,800 m, o raio interno R1 é R2/2,00, a 
massa M é 8,00kg e a massa da cruz no centro é desprezível. 
Inicialmente, o disco gira com uma velocidade angular de 8,00 rad/s, 
com um gato de massa m = M/4,00 na borda externa, a uma distância 
R2 do centro. De quanto o gato aumentará a energia cinética do sistema 
gato-anel se ele rastejar até a borda interna, de raio R1? (Considere: Ianel 
=1/2M(R1² + R2²))