Trabalho 2 -Rotações- UCS

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Caxias do Sul, 17 de outubro de 2017 
 
UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA 
Trabalho complementar valendo dois pontos somado a nota da 2a Avaliação 
Prof. Marcos Luiz Andreazza 
 
1) Uma roda possui oito raios de 30 cm de comprimento é montada 
em um eixo fixo e gira a 2,5 rev/s. Você deseja atirar uma flecha de 
24 cm, paralela ao eixo, através da roda sem tocar em nenhum dos 
raios. Suponha que a flecha e os raios são muito finos; ver Fig. 
8.15. (a) Qual é a velocidade e mínima que a flecha deve ter? (b) 
Faz alguma diferença da região onde se faz a mira, estando esta 
compreendo entre o eixo e a borda da roda? Se fizer, qual é a 
melhor localização 
 
 
2) Um disco de massa 14kg, diâmetro de 30cm, e espessura de 8cm 
é montado em um eixo horizontal áspero ( Há força de atrito entre o 
eixo e o disco). O disco está, inicialmente, em repouso. Uma força 
constante, F=70N, é aplicada na borda do disco, a um ângulo de 37
o
, 
como mostra a figura abaixo. Após 2s a força e reduzida para 
F=24N, e o disco gira com velocidade angular constante. (a) Qual o 
torque devido ao atrito do disco no eixo? (b) Qual a velocidade 
angular do disco após 2,0s? 
 
 
3) Um cilindro oco e outro maciço rolam horizontalmente sem 
escorregar. A velocidade do cilindro oco é v = 5 m/s. Os cilindros encontram um plano inclinado 
por onde sobem, sem escorregar. Se a altura máxima que atingem é a mesma, determinar a 
velocidade inicial v' do cilindro maciço. 
 
4) Uma força horizontal constante Fap de módulo 12N é aplicada a um cilindro sólido uniforme 
através de uma linha enrolada em tomo do cilindro. A massa do cilindro é de 10 kg, seu raio é 
0,10 m e o cilindro rola suavemente sobre uma superfície horizontal. (a) Qual é o módulo da 
aceleração do centro de massa do cilindro? (b) Qual é o módulo da aceleração angular do 
cilindro em tomo do centro de massa? (c) Em notação de vetor unitário, qual é a força de atrito 
que atua sobre o cilindro? 
 
5) Uma haste uniforme fina de comprimento 0,50 m e massa 4,0 kg pode girar em um plano 
horizontal em torno de um eixo vertical passando pelo seu centro. A haste encontra-se em 
repouso quando uma bala de 3,0 g deslocando-se no plano de rotação é disparada contra uma 
das suas extremidades. Conforme vista de cima, a traje- tória da bala faz um ângulo  = 60° 
com a haste Se a bala se aloja na haste e a velocidade angular da haste é igual a 10 rad/s 
imediatamente após a colisão, qual é a velocidade da bala imediatamente antes do impacto?