fisica

Disciplina: Física II
Professor: Rodrigo Patricio
Lista de exercícios
Rotação e Rolamento
1. Alguns caminhões utilizam a energia armazenada em um volante que um motor elétrico acelera até uma velocidade de 200π rad/s. Um desses volantes é um cilindro homogêneo com uma massa de 500 kg e um raio de 1,0 m. (a)
Qual é a energia cinética do volante quando está girando com a velocidade máxima? (b) Se o caminhão desenvolve uma potência média de 8,0 kW, por quantos minutos pode operar sem que o volante seja novamente acelerado?
Momento de Inércia de um cilindro homogêneo: I = 12 mR2

2. Uma pequena bola de massa 0,75 kg está presa a uma das extremidades de uma barra de 1,25 m de comprimento e massa desprezível. A outra extremidade da barra está pendurada em um eixo. Qual é o módulo do torque exercido pela força gravitacional em relação ao eixo quando o pêndulo assim formado faz um ângulo de 30o com a vertical?
3. Uma casca esférica fina tem um raio de 1,90 m. Um torque aplicado de 960 N·m produz uma aceleração angular de
6,20 rad/s² em relação a um eixo que passa pelo centro da casca. Quais são (a) o momento de inércia da casca em relação a esse eixo e (b) a massa da casca?
Momento de Inércia de uma casca fina: I = 23 mR2

4. Uma bola maciça homogênea rola suavemente em um piso horizontal e depois começa a subir uma rampa com uma inclinação de 15o . A bola para momentaneamente após ter rolado 1,50 m ao longo da rampa. Qual era a velocidade inicial? Momento de Inércia de esfera maciça: I = 25 mR2

5. Uma roda gira no sentido horário em torno do eixo central com um momento angular de 600 kg·m²/s. No instante t = 0, um torque de módulo 50 N·m é aplicado à roda para inverter a rotação. Em que instante t a velocidade angular da roda se anula?
6. Um automóvel com 1700 kg de massa acelera do repouso até 40 km/h em 10 s. Supondo que as rodas são discos homogêneos de 32 kg, determine, no final do intervalo de 10 s, (a) a energia cinética de rotação de cada