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FACULDADE PITÁGORAS 
Disciplina: Física Geral e Experimental: Energia 
Docente: Ricardo Mendes de Oliveira 
 
1a LISTA DE EXERCÍCIOS – (DINÂMICA DO MOVIMENTO DE ROTAÇÃO) 
Importante: Os cálculos dos exercícios deverão estar bem explicados e 
detalhados. 
1) Em um relógio analógico comum existem três ponteiros: o ponteiro das 
horas, o dos minutos e o dos segundos. A ponta de cada um desses 
ponteiros descreve um movimento circular uniforme. Se a ponta do 
ponteiro dos segundos possui módulo da velocidade igual a 6 cm/s, 
qual é o valor que melhor representa o diâmetro da trajetória circular 
percorrida pela ponta deste ponteiro? 
 
 
2) Um consórcio internacional, que reúne dezenas de países, milhares de 
cientistas e emprega bilhões de dólares, é responsável pelo 
LargeHadronsColider (LHC), um túnel circular subterrâneo, de alto 
vácuo, com 27 km de extensão, no qual eletromagnetos aceleram 
partículas, como prótons e antiprótons, até que alcancem 11.000 voltas 
por segundo para, então, colidirem entre si. As experiências realizadas 
no LHC investigam componentes elementares da matéria e reproduzem 
condições de energia que teriam existido por ocasião do Big Bang. 
 
a) Calcule a velocidade do próton, em km/s, relativamente ao solo, no 
instante da colisão. 
b) Calcule o percentual dessa velocidade em relação à velocidade da luz, 
considerada, para esse cálculo, igual a 300.000 km/s. 
 
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3) Um corredor mantém em uma pista circular uma velocidade constante 
de 2 m/s e completa uma volta em 80 s. Determine a freqüência de giro 
do corredor e o tamanho da pista circular. 
 
4) Calcule o momento de inércia de uma régua de um metro e largura de 1 
cm, com uma massa de 0,56 kg, em relação a um eixo perpendicular a 
régua na marca dos 20 cm. (trate a régua como uma barra fina). 
Sabendo que �� =
�
��
�. ��. 
 
5) Na figura abaixo, duas partículas, ambas de massa m=0,85Kg, estão 
ligadas uma à outra, e a um eixo de rotação no ponto O, por duas 
barras finas, ambas de comprimento 5,6 cm e massa M=1,2 Kg. O 
Conjunto gira em torno do eixo de rotação com velocidade angular de 
0,30 rad/s. Determine (a) o momento de inércia do conjunto em relação 
a O e (b) a energia cinética rotacional do conjunto? Sabendo que 
�� =
�
�
�. ��; �����. = �. �
�. 
 
 
Figura 1 
 
 
6) Calcule a energia cinética de rotação de um pequeno sensor de massa 
de 0,42 kg que está preso na extremidade de uma turbina de navio que 
tem 1,5 m de comprimento e velocidade angular 25,3 rad/s. Sabendo 
�����. = �. �
�. 
 
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7) Conforme um bastão fino de massa 2,2 kg e 1,4 m de comprimento gira 
ao redor de um eixo perpendicular ao bastão, que o intercepta a 0,2 m 
de comprimento de uma das suas extremidades. Calcule o seu 
momento de inércia, considerando que o momento de inércia de um 
bastão fino girando ao redor de um eixo perpendicular ao seu 
comprimento, atravessando seu centro, é de � =
�
��
�. ��. 
8) Uma centrífuga consiste, aproximadamente, em um cilindro fino 
metálico de 4,3 m de comprimento no fim do qual se encontra uma 
casca esférica de 0,8 m de raio, onde a extremidade oposta gira sob o 
impulso de um motor. Se o cilindro metálico tem massa 178 kg e a 
casca esférica, vazia, tem massa 327 kg, qual o momento de inércia da 
centrífuga? Dado: momento de inércia de um bastão girado a partir de 
seu centro �� =
�
��
�. ��,casca esférica girando em torno de um eixo 
que atravessa seu centro�� =
�
�
�. ��. 
 
9) Uma molécula de oxigênio tem massa total 5,3x10-26 kg e inércia 
rotacional (momento de inércia) de 1,94x10-46 kg.m2 em relação a um 
eixo que passa pelo seu centro, perpendicularmente à linha que une os 
átomos. Suponha que o valor médio da velocidade desta molécula, em 
um gás, seja de 500 m/s e que a sua energia cinética de rotação seja 
igual a dois terços de sua energia cinética de translação. Calcule o valor 
médio de sua velocidade angular. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Gabarito: 
1) d = 1,15 m
2) a) vp = 297.000 km/s 
b) P = 99% 
3) f = 1,25x10-2 Hz 
 c = 160 m 
4) I = 0,097 kg.m2. 
5) a)0,023 kg.m2 
b)1,03x10-3 J
6) 302,4 J 
7) I = 0,91 kg.m2 
8) I = 9.741,9 kg.m2 
9) ω = 6,76x1012 rad/s 
	Disciplina: Física Geral e Experimental: Energia