Dinâmica de Corpos Rígidos U3

DINÂMICA DE CORPOS RÍGIDOS U3 - SEÇÃO 1 U3 S1 - ATIVIDADE DIAGNÓSTICA

 

1) Leia atentamente as afirmativas abaixo:

I. Um sistema que apresenta atrito não conserva energia e por isso viola o princípio de conservação de energia.

II. O módulo do trabalho necessário para levar um corpo massivo do repouso até determinada aceleração é igual ao valor necessário para trazer o mesmo corpo novamente ao repouso.

III. Toda força que atua em um corpo altera a energia cinética total deste mesmo corpo.

Assinale a alternativa que indica todas as afirmativas corretas.
Escolha uma:

2) Analise as afirmativas a seguir:

I. Por ser uma grandeza escalar, a energia cinética de sistema é a soma da energia cinética de cada um de seus componentes.

II. O trabalho de uma correia sobre uma engrenagem é proporcional ao deslocamento angular da engrenagem.

III. A energia necessária para elevar uma carga é igual ao trabalho feito pela força peso ao longo do percurso.

Assinale qual alternativa que indica todas as afirmativas corretas.
Escolha uma:

3) A Energia Cinética de rotação no sistema internacional tem unidades de _____. Ela é proporcional ao quadrado da velocidade _______ do corpo rígido.

O trabalho é realizado por uma componente da força resultante que atua sobre o corpo, na direção do movimento. Ele é proporcional em magnitude ao ___________ do corpo rígido.

Leia com cuidado e assinale qual alternativa é a correta.
Escolha uma:

 DINÂMICA DE CORPOS RÍGIDOS U3 - SEÇÃO 1 U3 S1 - ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM

 

1) No sistema de engrenagens planetárias mostrado na figura o eixo A é mantido fixo enquanto a engrenagem Sol de massa ms=100g e raio de giro Ks=70mm está rodando com uma velocidade ws=5rad/s. Sabe-se que o anel externo R tem massa  mr=250g e raio de giro Kr=165mm e as engrenagens planetárias possuem massa de mp=75g e raio de giro Kp=35mm cada uma.

Qual a energia cinética total do sistema? Selecione dentre as alternativas a que melhor representa seu resultado.
Escolha uma:

2) A montagem mostrada na figura abaixo consiste de uma polia A, que possui uma massa ma=3kg , e uma polia B, que possui uma massa de mb=10kg. Considere que um bloco de m=2KG está suspenso pela corda. Desprezando a massa da corda e assumindo que as polias são discos finos e não há escorregamento.

Determine a velocidade do bloco após ele ter descido 0,5m, partido do repouso.
Escolha uma:

3) Uma polia dupla consiste de dois cilindros com diâmetros diferentes (0,2m e 0,4m) porém solidários, conforme mostrado na figura abaixo. A polia dupla tem uma massa total de m=25Kg, um raio de giro em relação a seu centro K=0,24m e gira a uma velocidade angular de 20rad/s, no sentido horário. As massas A e B tem 10kg e 15kg respectivamente.

Fonte: R.C. Hibbeler, Dinâmica: mecânica para engenharia, 12ª edição, Pearson, 2012 
Determine para o caso mostrado na figura, a energia cinética do sistema. Suponha que não existe deslizamento entre os cabos e a polia. Marque a alternativa que melhor representa o resultado correto.
Escolha uma:

 DINÂMICA DE CORPOS RÍGIDOS U3 - SEÇÃO 2 U3 S2 - ATIVIDADE DIAGNÓSTICA

 

1) A quantidade de movimento linear e angular são proporcionais, respectivamente, à _______ translacional e a velocidade ____________. No que se refere ao momento linear ele também é proporcional à ___________. No que diz respeito ao momento angular ele também é proporcional ao __________.

 

Baseado nas afirmações apresentadas acima, selecione dentre as alternativas abaixo a que contém apenas as afirmativas corretas.

Escolha uma:

2) Leia as afirmativas abaixo:

 

I. Um sistema submetido a forças de atrito tem seu momento (linear ou angular) conservado.

 

II. Para dois corpos rígidos viajando a uma mesma velocidade, terá maior momento (linear ou angular) aquele que possuir a menor massa.

 

III. O momento (linear ou angular) total de um sistema é dado pela soma vetorial dos momentos de cada um de seus elementos

 

Selecione dentre as alternativas a que contém apenas as afirmativas corretas.

Escolha uma:

3) Analise as afirmativas a seguir:

 

I. Potência é uma grandeza física cuja unidade no sistema internacional é cv (cavalo vapor).

 

II. A Potência é uma medida da energia transferida por unidade de tempo.

 

III. São unidades de potência o Watt (W) e o cavalo-vapor (cv).

 

Selecione dentre as alternativas abaixo a que contém apenas as afirmativas corretas.

Escolha uma:

DINÂMICA DE CORPOS RÍGIDOS U3 - SEÇÃO 2 U3 S2 - ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM
1) Dentro de uma caixa de câmbio uma engrenagem de massa m1=10g e raio de giro K1=10mm e raio r1=10mm possui uma velocidade angular w1=5rad/s , até que ela é acoplada a uma outra engrenagem de massa m2=15g e raio de giro k2=15mm e raio r2=20mm. Considere que ambas as engrenagens são livres para girar ao redor de seus eixos centrais.

Determine qual a velocidade angular final da primeira engrenagem. Selecione nas alternativas abaixo a alternativa que melhor representa a sua resposta.
Escolha uma:

2) Leia as afirmativas abaixo:

I. A taxa de variação temporal com a qual uma força realiza trabalho se traduz na grandeza denominada potência. No sistema internacional esta grandeza tem unidades de Watt.

II. O momento linear e o momento angular indicam a quantidade de movimento de um corpo rígido em trajetórias retas, circulares ou curvilíneas.

III. Na ausência de forças externas o momento linear e o momento angular são conservados.

Selecione dentre as alternativas abaixo a que contém todas as afirmativas corretas.
Escolha uma:

3) Em um teste de detonação, um objeto de massa 200Kg é lançado no ar e monitorado. Imediatamente antes da explosão o objeto é monitorado e sua velocidade é vo=150i ms/s . Quando os explosivos são detonados ele se divide em três pedaços, denominados A,B e C , de massa 100Kg, 60kG, 40Kg respectivamente. Sabendo que imediatamente após a explosão a velocidade observada para as partes A e B foi VA=55I-180J+240K e VB=255I-120K. 

Determine a velocidade do pedaço C e selecione dentre as alternativas abaixo a que melhor representa sua resposta, nas unidades do SI.
Escolha uma:

 DINÂMICA DE CORPOS RÍGIDOS U3 - SEÇÃO 3 U3 S3 - ATIVIDADE DIAGNÓSTICA

 1) Leia atentamente as afirmações abaixo:

I. O impulso é uma grandeza física que tem unidade de força (Newton no SI).

II. Assim como em um sistema o trabalho é a grandeza que relaciona força com deslocamento, o impulso relaciona força com intervalo de tempo.

III. Em uma colisão, o vetor variação do momento linear de um corpo é igual ao impulso que atua sobre ele no mesmo intervalo de tempo.

Assinale a alternativa que indica todas as afirmativas corretas.
Escolha uma:

2) Em uma colisão, a ___________ do material faz com que a mudança no estado de movimento não seja ____________. De fato, materiais mais __________ demoram mais para alterar seu estado de movimento e por isso a força impulsiva é relativamente ______.

Assinale a alternativa que preenche as lacunas corretamente.
Escolha uma:

3) Leia atentamente as afirmações abaixo

I. O impulso é uma grandeza física que depende da força que atua sobre o corpo e do intervalo de tempo onde isso ocorre.

II. Uma colisão perfeitamente elástica conserva a energia, a quantidade de movimento linear e a quantidade de movimento angular.

III. Um material duro se deforma menos, consequentemente apresenta colisões rápidas com uma maior força de interação.

Assinale a alternativa que indica todas as afirmativas corretas.
Escolha uma:

 DINÂMICA DE CORPOS RÍGIDOS U3 - SEÇÃO 3 U3 S3 - ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM

 

1) Leia atentamente as seguintes afirmações:

I. O teorema do impulso e da quantidade de movimento trata da maneira como a ação de uma força modifica o estado energético de um sistema.

II. A quantidade de movimento angular deve variar de maneira proporcional ao impulso linear aplicado sobre um corpo rígido.

III. Em uma colisão elástica de dois corpos rígidos o coeficiente de restituição é igual a 1.

Assinale a alternativa que indica todas as afirmativas corretas.
Escolha uma:

2) Uma pequena bola de massa m=2Kg movendo-se com uma velocidade inicial de Ubola=5i m/s bate na extremidade inferior de uma barra de comprimento h=1,2 m que está suspensa por sua extremidade superior através de uma articulação. Esta barra, que estava inicialmente em repouso, possui massa M= 8Kg e momento de inércia em respeito a seu centro de massa ICM= 1/12 Mh². Considere que o coeficiente de restituição entre a barra e a esfera é de e=80%.

Determine a velocidade da esfera imediatamente após o impacto. Selecione dentre as alternativas abaixo a que melhor representa sua resposta.
Escolha uma:

3) No sistema de engrenagens planetárias mostrada na figura abaixo, as engrenagens A e C estão ligadas a uma barra AC de massa m=1Kg. Esta barra é livre para girar entorno do eixo em B, ao mesmo tempo que a engrenagem B é fixa. Sabendo que as engrenagens estão inicialmente em repouso. Considere que as engrenagens A e C tem massa m= 2 Kg cada.


Fonte: F. Beer, Mecânica Vetorial para engenheiros: Dinâmica, 9ª edição, Porto Alegre, AMGH Editora Ltda, 2009.
Determine o torque que deve ser aplicado na barra para que depois de 2,5 s a velocidade angular desta seja 8rad/s no sentido anti-horário, considerando que o sistema partiu do repouso. Selecione das alternativas abaixo aquela que melhor representa a sua resposta.
Escolha uma:

 DINÂMICA DE CORPOS RÍGIDOS U3 - SEÇÃO 3 U3 - AVALIAÇÃO DA UNIDADE

 

1) O pêndulo de um máquina de impacto Charpy, ilustrado na figura abaixo, é um equipamento muito utilizado para medidas de resistência a impacto de diferentes materiais. Ele possui uma massa total 50 kg e um raio de giro K=1,75 m e deve ser solto do repouso quando O=0º (pêndulo alinhado com a horizontal). A distância entre o eixo de giro e o centro de massa G do pêndulo é de 1,25m.

Determine sua velocidade angular logo antes de atingir o corpo de prova S, quando O=90º. Selecione nas alternativas abaixo a que melhor representa sua resposta.

2) Um corpo rígido inicialmente em repouso sofre a ação de duas forças que podem ser descritas pelas equações F1=4t K-10t J e F2=10J, nas unidades do SI. Esta força age por um período de apenas 2 s quando ela para de agir sobre o corpo rígido. Determine qual será o novo estado de movimento do corpo rígido, em termos de seu momento linear. 

Selecione dentre as alternativas abaixo a que melhor representa a resposta correta, nas unidades do SI
Escolha uma:

3) No sistema de engrenagens planetárias mostrado na figura a engrenagem Sol de massa ms=100g e raio de giro Ks=70mm é mantida fixa, o anel externo R com massa mr=250g e raio de giro KR=165mm gira com velocidade Wr=2 rad/s ; e as engrenagens planetárias possuem massa Mp=75g e raio de giro Kp=35mmcada uma. Qual a energia total do sistema sabendo que o sistema planetário completo pesa ma= 500g e tem um raio de giro Ka=70mm ?

Fonte: R.C. Hibbeler, Dinâmica: mecânica para engenharia, 12ª edição, Pearson, 2012

Qual a energia cinética total do sistema? Selecione dentre as alternativas a que melhor representa seu resultado.
Escolha uma:

4) Dois barcos de massa total 50 kg, unidos por uma corda e inicialmente em repouso começam a se mover quando o marinheiro de massa 70 kg utiliza esta mesma corda para puxar o barco B, como mostrado na figura abaixo:


Ao puxar a corda, ele infere que a velocidade com que o barco B se aproxima é de 10m/s.

Determine o módulo da velocidade de ambos os barcos para um observador em repouso nas margens do lago. Selecione dentre as alternativas abaixo a que melhor representa sua resposta.
Escolha uma:

5) No mecanismo mostrado na figura abaixo o disco A de massa total ma=4Kg tem raio rA=150mm e está inicialmente em repouso. Já o disco B tem massa total MB=5Kg e raio RB=200mm e velocidade angular W0= 15 rad/ s. Em um determinado instante uma força P aciona o sistema e faz com que o disco B entre em contato com o disco A, e que ambos girem juntos sem deslizamento. Considere o momento de inércia de um disco com densidade uniforme, girando ao redor de um eixo que o atravessa perpendicularmente através de seu centro IB= mBRB²/2.

Desprezando o atrito nos mancais, determine a velocidade angular final de cada disco e selecione dentre as alternativas abaixo a que melhor representa a sua resposta.
Escolha uma: