Fisica

Lista III – Mecânica Clássica
1. Na figura abaixo, temos três barras finas e uniformes, cada uma de comprimento L = 22 cm, formam um U invertido. Cada barra vertical tem massa de 14 g; a barra horizontal tem massa de 42 g. Quais (a) a coordenada x e (b) a coordenada y do centro de massa do sistema? Por simetria da figura e das massas, a abscissa do centro de massa não requer cálculos:

Xcm = L/2 = 11 cm

Com relação à ordenada do centro de massa, precisamos fazer o cálculo usando a definição de centro de massa. Chamemos m1 a massa da barra da esquerda, m2 a da direita e m3 a da direita:

Ycm = (Y1.m1 + Y2.m2 + Y3.m3)/(m1 + m2 + m3)

Ycm = [(-11).(14) + (0).(42) + (-11).(14)]/(14 + 42 + 14)

Ycm = [- 308]/70

Ycm = - 4,4 cm

Resposta:

Coordenada x: 11 cm
Coordenada y: - 4,4 cm

2. Um automóvel de 1000 kg está em repouso em um semáforo. No instante em que a luz fica verde, o automóvel acelera constantemente a 4 m/s2. No mesmo instante, um caminhão de 2000 kg, deslocando-se no mesmo sentido com velocidade constante de 8 m/s ultrapassa o automóvel. (a) Qual a distância entre o CM do sistema carro-caminhão e o semáforo em t = 3s? (b) Qual a velocidade do CM neste instante?
(a)xCM=22m
(b) vCM = 9.3 m/s

3. Um canhão dispara um projétil com uma velocidade inicial v0 = 20 m/s em ângulo  = 60° com a horizontal. No topo da trajetória, o projétil explode em dois fragmentos de massas iguais. Um fragmento, cuja velocidade imediatamente após a colisão é zero, cai verticalmente. Suponha que o terreno é nivelado e despreze a resistência do ar. A que distância do canhão cai o outro fragmento? 4. Um caminhão de 2100 kg viajando para o norte a 41 km/h vira para leste e acelera até 51 km/h. (a) Qual é a variação na energia cinética do caminhão? Quais são (b) o módulo e (c) o sentido da variação em seu momento?
5. A figura abaixo dá uma vista superior da trajetória descrita por uma bola de bilhar de 0,165 kg quando ela bate na borda de