Roteiro Texto 2

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FÍSICA II: Roteiro de Estudo para o texto 2: “Rolamento e Momento Angular”.
A seguir está um roteiro de estudo para o texto 2. Sugiro que façam uma leitura preliminar do texto e após retome a leitura fazendo cada item do roteiro. Procure não pular etapas. No final tem algumas sugestões de vídeos-aulas que poderão auxiliar seu estudo.
1-Faça uma leitura preliminar do texto;
2-Leia a secção 11.2 [O Rolamento como uma combinação de translação e rotação] ;
3- Como podemos tratar o movimento de rotação pura?
No movimento de rotação, todos os pontos do objeto percorrem trajetórias circulares com a mesma velocidade angular. Normalmente, a descrição do movimento de rotação é feita com as equações do movimento circular uniforme e do movimento circular com aceleração constante. As pás de um ventilador fazem um movimento de rotação: todos os pontos das pás têm a mesma velocidade angular.
4- Reescreva e equação 11.1 e de o significado de cada termo dessa equação.
 
S = Distância
θ = Ângulo
R = raio da roda
5- Obtenha a equação 11.2 a partir da equação 11.1;
VMC = Velocidade linear do centro da roda
ω = Velocidade angular
R= Raio 
6- Faça um esboço das imagens 11.4; 11.5 e 11.6;
7- Um automóvel que se move a 80 km/h possui pneus com 0,75 m de diâmetro.
(a) Qual é a velocidade angular dos pneus em relação aos respectivos eixos? 
(b) Se o carro é freado com aceleração constante e as rodas descrevem 30 voltas completas (sem deslizamento), qual é o módulo da aceleração angular das rodas?
 
(c) Que distância o carro percorre durante a frenagem?
8- Leia a secção 11.3 [A Energia Cinética de Rolamento]
9- Considerando a figura 11.6 deduza a equação 11.5 a partir da equação 11.3 e escreva o significado de cada termo dessa equação.
10- Quais são os tipos de energia cinética que um corpo em rolamento possui?
11- Refazer o exemplo 11.1, considerando que a massa do carro foi reduzida para 150 kg.
12- na figura, uma bola maciça de latão de massa 0,280 g rola suavemente ao longo do trilho quando é liberada a partir do repouso no trecho retilíneo. A parte circular do trilho tem um raio R =14 cm e a bola tem um raio r muito menor que R. Considerando que h = 6R, qual o valor da energia cinética de rotação e translação quando chega no fim do trajeto retilíneo? Qual o valor a velocidade do cm da esfera quando ela atinge o ponto mais alto da trajetória circular? (Use o princípio da conservação da energia, lembrando que a energia potencial gravitacional e U = mgh)
11- Leia com atenção a secção 11.4 [As Forças no Rolamento]
12- Reescreva a equação 11.10 e defina o que significa cada termo dessa equação.
13- Assista o experimento no seguinte endereço: 
https://www.youtube.com/watch?v=oyaBDk1RDuE
A partir do experimento que assistiu e de posse da equação 11.10, lembrando que os objetos do experimento tinham as mesmas dimensões e massas [R e M] e que os momentos de inércia dos objetos são:
Faça uma previsão teórica da aceleração alcançada por cada objeto. T tua previsão teórica está de acordo com o experimento? Justifique.
14- Refazer o exemplo 11.2, considerando h =1,50 m e o ângulo de inclinação Ɵ= 450.
15- Ler com atenção a secção 11.7.
16- Como definimos o momento angular para uma partícula? [eq. 11.18]
17- Como calculamos o momento angular para um sólido? [eq. 11.31]
18- Um disco de polimento, com momento de inércia 1,2 x 10-3 kg.m2, está preso a uma broca elétrica cujo motor gira a 60 Hz. Determine o momento angular do disco em relação a esse eixo?
19- Refazer o exemplo 11.6.
20- Qual a condição básica para que o Momento Angular de um sistema permaneça constante?
21- Refazer o exemplo 11.7.
22- Uma roda está girando livremente com uma frequência de 800 rpm em torno de um eixo cujo momento de inércia é desprezível. Uma segunda roda, inicialmente em repouso e com momento de inércia duas vezes maior que a primeira, é acoplada à mesma base. Qual a velocidade angular da combinação resultante do eixo e as duas rodas?Que fração da energia cinética de rotação inicial é perdida? [faça isso algebricamente]
 Algumas sugestões de videos aulas:
https://www.youtube.com/watch?v=Np91p8Z9DCs
https://www.youtube.com/watch?v=WMc8mdJ0qJ0
https://www.youtube.com/watch?v=67O_am_61pc
https://www.youtube.com/watch?v=ZecZ39KpWzw
https://www.youtube.com/watch?v=FK1gWVCv4C0
https://www.youtube.com/watch?v=De5R9B2VQDg
https://www.youtube.com/watch?v=PNHSIEO-KOQ