Um corpo, cuja seção reta perpendicular ao plano de rolamento é um círculo de raio R e raio de giro
G, desce um plano inclinado de θ em relação à horizontal. O corpo parte do repouso de uma
altura h e rola sem escorregamento, determinar a velocidade e a aceleração do centro de massa
quando o corpo atinge o solo.
Mostre que o momento angular de um sistema de duas partículas em relação a um ponto fixo qualquer é dado
pela soma do momento angular do sistema em relação ao centro de massa e do momento angular, de uma
partícula de massa M = m1+m2 concentrada no centro de massa do
sistema se movendo com a velocidade do centro de massa, em relação ao mesmo ponto fixo. Generalize o
resultado para um sistema de n de partículas.
Sobre um eixo horizontal AB estão rigidamente montados uma polia C de diâmetro d, e
uma haste D de massa m2. Sobre a polia está enrolado um cabo em cuja
extremidade prende-se um corpo E de massa m1. Na extremidade da haste D
adapta-se um cilindro F de massa m3 e altura h. Na posição de equilíbrio
a haste forma um ângulo θ com a vertical. São desprezados a massa da polia e do cabo, considera-se
o cabo inextensível, o eixo e a haste não sofrem torções. Determinar:
a) O comprimento da haste;
b) Calcule o comprimento da haste para os seguintes valores, m1 = 200 kg, d =
60 cm, m2 = 12 kg, m3 = 100 kg, h = 20 cm e θ = 30°.
Uma barra homogênea e de secção constante encontra-se apoiada pelas suas extremidades sobre o chão
e contra uma parede. Determinar o ângulo máximo que a barra pode formar com o plano vertical para que
permaneça em equilíbrio sem escorregar nos seguintes casos:
a) Se o coeficiente de atrito da barra com o chão é µ1 e o coeficiente de atrito da
barra com a parede é µ2;
b) Se o coeficiente de atrito da barra com o chão e da barra com a parede são iguais a µ;
c) Se o coeficiente de atrito da barra com o chão é µ e o coeficiente de atrito da barra com a
parede é nulo.
Uma máquina de Atwood possui massas mA e mB, onde a massa B é
maior que a massa A, ligadas por uma corda ideal, inextensível e de massa desprezível, através de
uma polia de massa M e raio R. Determinar a aceleração do sistema, a tensão na corda que
liga as massas e a tensão na corda que prende o sistema ao teto.