Lista 1 Fisica 2 exercicios

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Física 2 - Lista de Exercícios de Rotações. 
 
Exercício 1 - A posição angular de um ponto sobre a borda de uma roda em rotação é 
dada por θ = 4t − 3t² + t³,onde θ está em radianos e t em segundos. Em t = 0, (a) qual é a 
posição angular do ponto e a (b) velocidade angular do ponto? (c) Qual e a velocidade 
angular em t = 4,0 s? (d) Qual é a aceleração angular média entre 2 s? (e) A aceleração 
angular da roda é constante? 
 
Exercício 2 - Um mergulhador realiza 2,5 giros ao saltar de uma plataforma de 10 
metros. Supondo que a velocidade inicial vertical seja nula, determine a velocidade 
angular média do mergulhador. 
 
Exercício 3 - Um disco gira em torno do seu eixo central partindo do repouso com 
aceleração angula constante. Em um dado instante ele esta girando a 10 voltas/s ; após 
60 voltas, a velocidade angular é de 15 voltas/s. Calcule(a) a aceleração angular (b) o 
tempo necessário para completar as 60 voltas (c) o tempo necessário para atingir a 
velocidade angular de 10 voltas/s e (d) o número de voltas desde o repouso até o 
instante em que o disco alcança a velocidade angular de 10 voltas/s. 
 
Exercício 4 – Um tambor gira em torno do eixo central com uma velocidade angular de 
12,6 rad/s. Se o tambor é freado a uma taxa constante de 4,2 rad/s², (a) quanto tempo 
leva para parar? (b) Qual é o ângulo total descrito pelo tambor até parar? 
 
Exercício 5 – Na figura abaixo, quatro polias estão ligadas por duas correias. A polia A 
(de 15 cm de raio) é a polia motriz e gira a 10 rad/s. A polia B (de 10 cm de raio) está 
ligada à polia A pela correia 1. A polia B’ (de 5 cm de raio) é concêntrica com a polia B 
e está rigidamente ligada a ela. A polia C (de 25 cm de raio) está ligada à polia B’ pela 
correia 2. Calcule (a) a velocidade linear de um ponto da correia 1, (b) a velocidade 
angular da polia B, (c) a velocidade angular da polia B’, (d) a velocidade linear de um 
ponto da correia 2 e (e) a velocidade angular da polia c. 
 
 
Exercício 6 – A figura abaixo mostra três partículas de 0,0100 kg que foram coladas em 
uma barra de cumprimento L = 6,00 cm e massa desprezível. O conjunto pode girar em 
torno de um eixo perpendicular que passa pelo ponto O, situado na extremidade 
esquerda. Se removermos uma das partículas (ou seja, 33% da massa), de que 
porcentagem o memento de inércia do conjunto em relação ao eixo de rotação diminui 
se a partícula removida é (a) a mais próxima do ponto O e (b) a mais distante do ponto 
O. 
 
 
Exercício 7 – O bloco homogêneo da figura abaixo tem massa 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 ás faces maiores. 
 
 
 
Exercício 8 – Uma pequena bola de massa igual a 0,75 kg esta presa a uma extremidade 
de uma haste de 1,25 m de comprimento e de massa desprezível, enquanto a outra 
extremidade está pendurada em um eixo. Qual é o módulo do torque exercido pela força 
gravitacional em relação ao eixo quando o pêndulo assim formado faz um ângulo de 30° 
com a vertical? 
 
Exercício 9 - Calcule o momento de inércia de uma roda que possui energia cinética de 
24.400 J quando está girando a 602 voltas/min. 
 
Exercício 10 – Uma barra fina de 0,75 m de comprimento e uma massa de 0,42 kg está 
suspensa por uma das extremidades. A barra é puxada para o lado e liberada para oscilar 
como um pêndulo, passando pela posição mais baixa com uma velocidade angular de 
4,0 rad/s. Desprezando o atrito e a resistência do ar, determine a energia cinética da 
barra na posição mais baixa. 
 
Exercício 11 – Uma roda de 32,0 kg, essencialmente um aro fino com 1,20 m de raio, 
está girando a 280 voltas/min. A roda precisa ser parada em 15,0 s. (a) Qual é o trabalho 
necessário para fazê-las parar? (b) Qual é a potência média necessária? 
 
Exercício 12 – O corpo rígido mostrado na Figura abaixo é formado por três partículas 
ligadas por barras de massa desprezível. O corpo gira em torno de um eixo 
perpendicular ao plano da três partículas que passa pelo ponto P. Se M = ,4 kg, a = 30 
cm e b = 50 cm, qual é o trabalho necessário para levar o corpo do repouso até a 
velocidade angular de 5,0 rad/s? 
 
 
 
 
 
Respostas: 
 
1 – a) 2 rad ; b) 0 rad/s; c) 128 rad/s; d) 32 rad/s e e) A aceleração não é constante 
2 – 11 rad/s 
3 – a) 1,04 voltas/s²; b) 4,8 s; c) 9,6 s; e d) 48 voltas 
4 – a) 3,0 s e b) 18,9 rad 
5 – a) 1,5x 10² cm/s; b) 15 rad/s; c) 15 rad/s; d) 75 cm/s e e) 3,0 rad/s 
6 – a) 7,1% e b) 64% 
7 – 4,7x104 kg.m2. 
8 – 4,6 N.m 
9 - 12,3 kg.m² 
10 – 0,63 J 
11 – a) – 1,98x104 J e b) 1,32x10³ W 
12 – 2,6J