Prova de Física: Discos, Cordas, Vigas e Oscilações

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Universidade Federal do Rio Grande do Sul
F´ısica 1C (Turma I) - fis01181 Nome:
Prova 2
Semestre: 2016/1 Carta˜o
Data: 27/06/2016
Prof.: Ricardo Melo Ferreira Nota
As respostas devem estar a caneta e conter as unidades sempre que for o caso.
1. Dois discos de mesma massa e raios diferentes (r e 2r) giram em torno de um eixo sem atrito, com velocidade
angular de mo´dulo ω0 mas em sentido opostos. Os dois discos sa˜o lentamente aproximados. A forc¸a de atrito
faz com que eles passem a ter a mesma velocidade angular
(a) Qual o mo´dulo da velocidade angular final, em termos de ω0?
(b) Qual o trabalho realizado pela forc¸a de atrito?
F´ısica 1C (Turma I) - fis01181 Prova 2 - Pa´gina 2 de 4 27/06/2016
2. Dois corpos de massas m1 = 36 kg e m2 = 72 kg, esta˜o presos a cordas que, por sua vez, esta˜o presas a
duas rodas que giram em torno do mesmo eixo, como na figura. As duas rodas esta˜o soldadas, de modo a
formarem um u´nico objeto r´ıgido. O momento de ine´rcia deste objeto r´ıgido e´ 40 kgm2. Os raios das rodas sa˜o
R1 = 1, 2 m e R2 = 0, 40 m. Determine a acelerac¸a˜o angular das rodas e as tenso˜es nas cordas.
R1
R2
m1 m2
F´ısica 1C (Turma I) - fis01181 Prova 2 - Pa´gina 3 de 4 27/06/2016
3. Uma viga de alumı´nio uniforma com 9, 0 m de comprimento e peso de 300 N repousa simetricamente sobre
dois suportes separados por uma distaˆncia de 5, 0 m. Um adolescente pesando 600 N parte do ponto de apoio
da esquerda e caminha para a direita.
(a) Em um mesmo gra´fico apresente as forc¸as verticais FE e FD exercidas sobre a viga nos apoios da esquerda e
direita, respectivamente, em func¸a˜o da distaˆncia x do adolescente ao apoio esquerdo enquanto ele caminha.
Deixe claro o seu referencial.
(b) Pelo seu gra´fico, ate´ que distaˆncia o adolescente pode caminhar sem que a viga tombe? Esse ponto e´ a`
direita do ponto de apoio direito?
F´ısica 1C (Turma I) - fis01181 Prova 2 - Pa´gina 4 de 4 27/06/2016
4. Dois sistemas massa-mola A e B oscilam com frequeˆncias fA e fB. Se fA = 2fB, determine
ma
mB
.