Cap 8 Lista 2 Conservação da energia na rotação

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F´ısica Geral I
Exerc´ıcios em Sala – Cap. 8: Rotac¸a˜o: Conservac¸a˜o da energia
1. A polia indicada na figura possui raio 0,160 m e mo-
mento de ine´rcia 0,480 kg·m2. A corda na˜o desliza
sobre a periferia da polia. Use me´todos de conserva-
c¸a˜o da energia para calcular (a) a velocidade do bloco
de 4,0 kg no momento em que ele atinge o solo e (b)
a velocidade angular da polia nesse instante.
(c) Se a corda apenas deslizasse sobre a polia, sem
fazeˆ-la girar, qual seria a velocidade do bloco? Justi-
fique por que o valor encontrado no item (a) deve ser
menor que este.
2. Um ioioˆ primitivo e´ feito enrolando-se um fio diversas
vezes em torno de um cilindro de massa M e raio R.
Voceˆ mante´m presa a extremidade do fio enquanto o
cilindro e´ liberado sem velocidade inicial. O fio se
desenrola, mas na˜o desliza nem se dilata a medida
que o cilindro cai e gira. Use considerac¸o˜es de energia
para achar a velocidade do centro de massa do cilindro
so´lido depois que ele caiu ate´ uma altura h
3. Dois corpos de densidade uniforme: uma esfera so´lida
e um cilindro so´lido, sa˜o colocados no topo de uma
ladeira. Ambos sa˜o liberados do repouso na mesma
elevac¸a˜o e no mesmo instante, e rolam sem deslizar.
(a) Qual corpo chega a` base primeiro? (b) O resultado
depende das massas e dos raios dos corpos? Explique.
Respostas:
1) (a) 2,81 m/s; (b) 17,6 rad/s (c) 5,71 m/s
2) (a) vCM =
√
4
3
gh
3) (a) a esfera; (b) na˜o
1
2