Dinâmica

 

Os corpos A e B têm massas 3m e 2m. O peso C pendurado na corda (considerada sem massa e inextensível) tem massa m; supondo que A e B deslizem sem atrito sobre o plano horizontal, calcular as intensidades:

a) Da aceleração do corpo C;
b) Da reação de B sobre A.

nota : A massa da roldana é desprezível e a aceleração da gravidade g é dada.

Solução

sistema de blocos ligados por fio e roldana
 

Na figura ao lado, a mola é ideal; a situação (a) é de equilíbrio estável do sistema massa-mola e a situação (b) é a da mola em repouso. Abandonando-se o bloco M como indica a situação (b); determinar:

a) a constante elástica da mola
b) a velocidade máxima atingida pelo bloco M.

Solução por dinâmica

Solução por energia

sistema massa-mola
 

Uma caixa de forma retangular de massa M esta sobre uma superfície horizontal. O coeficiente de atrito cinético e mu. Aplica-se uma força força F fazendo um ângulo alfa com a horizontal.

a) Para qual valor do ângulo alfa a aceleração da caixa é máxima?
b) Para quais valores de alfa a caixa permanece parada?

Solução

caixa de massa M submetida a força externa
 

Um carro (considerado ponto material) de massa m descreve uma pista circular de raio R. O coeficiente de atrito de escorregamento é mu, entre pista e veículo. Adote g para o valor da aceleração da gravidade local. Determine a velocidade máxima que o carro poderá ter na curva, sem derrapar.

Soluçã

 

O sistema esquematizado compõe-se de um elevador de massa M e um homem de massa m. O elevador está suspenso a uma corda que passa por uma polia fixa e vem às mãos do operador; a corda e a roldana são supostas ideais. O operador puxa a corda e sobe com aceleração constante a, juntamente com o elevador. São supostos conhecidos M, m, a e g. Determine a força que a plataforma exerce no operador.

Solução

homem num elevador
 

Uma máquina de Atwood é disposta de tal maneira que as massas móveis M1 e M2 ao invés de se moverem verticalmente, são obrigadas a deslizar sem atrito sobre dois planos inclinados de 30º e 60º em relação a horizontal. Supõe-se que os fios que sustentam as massas M1 e M2 são paralelos as retas de maior declive desses planos. Determinar:

máquina de atwood apoiada num plano inclinado
a) A relação entre M1 e M2 para que o sistema permaneça em equilíbrio;
b) Calcular a aceleração do movimento e a tensão no fio quando as massas são iguais, cada uma, a 5 kg.
Dada a aceleração da gravidade igual a 9,81 m/s2.

Solução

 

É dado um plano áspero inclinado de 45º em relação ao horizonte, do qual AB é uma reta de maior declive. Um corpo é atirado no sentido ascendente, entra em repouso em B retornando ao ponto A. Admitindo-se que o coeficiente de atrito entre o móvel e o plano seja mu igual a 2 menos raiz de 3 determinar a relação entre o intervalo de tempo empregado pelo corpo para ir de A até B e no retorno de B até A.

Solução

 

Uma pequena esfera de massa m é introduzida num recipiente cuja superfície interna é um hemisfério de raio R. Imprime-se ao recipiente em questão uma rotação em torno do eixo vertical com velocidade angular omega. Determinar:
a) A intensidade da força que a esfera faz contra a parede;
b) O raio da circunferência descrita pela esfera quando em equilíbrio em relação ao recipiente.

Solução

hemisfério girando com esfera no interior
 

Um carro percorre uma pista curva de raio R e inclinação theta, qual será a velocidade máxima que o carro pode ter para fazer a curva independente do atrito.

Solução

 

Um cilindro possui o eixo principal vertical e raio R, girando no interior do cilindro, num plano horizontal, há uma pequena esfera. Sabendo-se que o coeficiente de atrito entre a esfera e a parede do cilindro é mu e a aceleração local da gravidade é g, calcule a menor velocidade tangencial da partícula para que ela faça a curva sem cair.

Solução

 

Três corpos, A, B, e C estão suspensos, por fios ideais, como representado na figura. O corpo B está suspenso simultaneamente por dois fios, um ligado a A e outro a C. Determinar
a) A aceleração e o sentido do movimento, se todas massa são iguais a m;
b) A aceleração e o sentido do movimento, se as massas A e C são iguais a m e a massa B igual a 3m;
c) Se as massas A e C são iguais a m, qual deve ser o valor da massa B para que o movimento se dê para cima com aceleração igual a 0,5g.

Solução

sistema de três corpos suspensos por duas polias
 

novo Um corpo de massa 12 kg está suspenso por um sistema de polias e fios, como mostrado na figura, um homem puxa o fio com uma força de 18 N. Supondo que estes elementos são ideais, i.e., as polias não tem peso e não há atrito entre as polias e os fios e estes são inextensíveis e sem peso. Pergunta-se: o corpo irá subir ou descer e com qual aceleração. Adote para a aceleração da gravidade g=10 m/s2 .

observação: i.e. é abreviação da expressão em latim id est, que significa isto é.

Solução

 

Sugestão: comparar com exercício semelhante de estática

homem levantando carga com sistema de polias

 

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