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Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1

Exercícios resolvidos: Física para Cientistas e Engenheiros - Volume 1

Gene Mosca, Paul Allen TiplerIBSN: 9788521617105

Elaborado por professores e especialistas

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Passo 1 de 10keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Para melhor resolução deste problema definiremos o disco em questão, onde devemos inserir o eixo juntamente com os pontos conforme descritos.

Segundo a figura, tomamos os pontos A sendo aquele que se encontra entre a borda do disco e seu eixo, sendo B aquele presente na borda.

Lembramos também que este disco gira no sentido anti-horário.

Passo 2 de 10keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

a)

Vamos supor que o disco girará em um determinado tempo 180º do seu ponto de origem na figura anterior.

O que definirá o ponto que percorre a maior distancia é o quão ele se distancia do eixo.

Quanto mais distante do eixo, mais ele percorrerá em um determinado tempo.

Como o ponto B localizado na borda do disco está mais distante do eixo do que o ponto A, será o que mais percorrerá quando o disco girar.

Passo 3 de 10keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

b)

Conforme a construção disco segundo as informações da problemática, tomamos que os pontos A e B estão paralelos, onde o que os diferem são suas localizações quanto ao eixo.

Quando o disco começar a girar, os dois pontos irão varrer o mesmo ângulo, pois girarão juntos.

Passo 4 de 10keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

c)

A principal característica que difere os dois pontos são suas localidades, onde o ponto A se localiza mais próximo ao eixo e percorre a menor distância, e o ponto B a uma distancia maior por estar na borda do disco.

Como o ponto B é o que percorre a distância maior e irá acompanhar o ponto A que tem o menor, pelo fato de que os dois giram juntos motivados pelo disco. Portanto o ponto B terá que percorrer seu trajeto mais rápido que o ponto A, devido suas distâncias.

Passo 5 de 10keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

d)

A velocidade angular compreende em uma medida da velocidade de rotação, definida como o ângulo rodado por unidade tempo. Geralmente é utilizada para definir o movimento rotacional de algo sólido em forma de cinemática da partícula ou matéria.

Para definirmos a velocidade angular do disco, trataremos como , sendo que este é o deslocamento angular de curto período e dividido pelo tempo. Onde:

Passo 6 de 10keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Como os dois pontos se movem no mesmo angulo, eles terão a mesma velocidade angular.

Passo 7 de 10keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

e)

A aceleração tangencial é uma grandeza vinculada à variação da rapidez em determinado tempo.

No caso do nosso disco temos:

O que dará velocidade tanto para o ponto A quanto para o B, será o próprio disco e não os pontos. Portanto eles terão a mesma aceleração tangencial.

Passo 8 de 10keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

f)

A aceleração angular é dada por meio da variação da velocidade angular no tempo. Podemos representá-la como:

Como os dois pontos possuem a mesma velocidade angular, e o que move os pontos são os discos, ambos os pontos terão aceleração angular igual a zero.

Passo 9 de 10keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

g)

Aceleração centrípeta, conhecida também como normal ou radical, compreende na aceleração originada pela variação da direção do vetor velocidade de um objeto que possui características curvilíneas ou circulares perpendiculares à velocidade. Onde a mesma aponta para o centro da curvatura do trajeto.

Passo 10 de 10keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Para definir a aceleração centrípeta, por meio do cálculo:

Como o ponto B tem a maior distância sobre o eixo, ele terá a maior aceleração centrípeta.

Exercícios resolvidos no Capítulo 9

Depoimentos de estudantes que já assinaram o Exercícios Resolvidos

Nathalia Nascimento fez um comentárioCEFET/RJ • Engenharia
Foi um apoio àquelas aulas que não acabam totalmente com as dúvidas ou mesmo naquele momento de aprender o conteúdo sozinha. Além disso, dispensou a necessidade de um orientador e por isso, permitiu que eu estudasse em qualquer local e hora.
Valdivam Cardozo fez um comentárioUFRB • Engenharia
Tive uma sensação maior de autonomia nos estudos, as vezes era frustante não conseguir resolver uma determinada questão e nem sempre os professores corrigem as listas que passam.