O Trabalho de Física

01 – Uma engrenagem gira em movimento circular uniforme. Dois pontos A e B são marcados na engrenagem, conforme figura abaixo. Assinale (V) para verdadeiro e (F) para falso sobre suas velocidades angulares (ω), períodos (T) e frequências (f):

( ) Ta < Tb

( ) fa < fb

( ) ωa = ωb

( ) ωa < ωb

( ) Ta ≠ Tb

02 – Explique, com suas palavras, a diferença entre um movimento de rotação, um movimento de translação e um movimento de rotação com translação. Se preferir, pode realizar a explicação citando exemplos.

03 – Uma roda, em movimento circular uniforme, completa 120 rpm. Determine:

a) A frequência de rotação (em Hertz).

b) O período de rotação (em segundos).

c) O módulo da velocidade angular (em rad/s).

d) O módulo da velocidade escalar (em m/s) em um ponto na extremidade que está a 30cm do centro da roda.

04 – A figura mostra três partículas (de massa m1=200g, m2=300g e m3=400g) presas umas às outras por três varetas (cada vareta tem comprimento L=20cm e de massas iguais 100g cada uma). Esse sistema gira (com as partículas sempre em linha reta) em torno do eixo de rotação O com velocidade angular ω. Encontre o valor do momento de inércia desse sistema.

05 – Um cilindro oco com paredes finas (como um anel fino) tem 15cm de raio e 10kg de massa, e está girando em torno de um eixo distando 10cm do centro de massa. Qual o momento de inércia da esfera em torno do eixo de rotação apresentado na figura?

06 – Em uma superfície sem atrito, um pequeno bloco de material magnético de massa m=0,54kg é arremessado com velocidade constante v=3,15m/s. Ele colide com uma extremidade de um bastão de ferro de massa M=4,36kg e L=1,77m de comprimento, cuja extremidade oposta está presa por um rolamento, que permite que a barra gire livremente sem atrito. O material magnético prende-se à extremidade da barra. Considere que a barra encontrava-se girando horizontalmente com velocidade angular constante 4,3rad/s e que a colisão entre a barra e o bloco é frontal, responda:

a) Qual é o momento angular do conjunto imediatamente antes da colisão?

b) Qual é o momento angular do conjunto imediatamente após a colisão?

c) Analise se o momento de inércia se conserva e explique o motivo de ocorrer ou não a conservação.

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