Fsica Experimental MEC

Teste 02

12 de Janeiro de 2011 durao: 1h 15 min

Justifique convenientemente todas as respostas

1. Uma massa m1=2,0 kg, inicialmente em repouso, vai deslizar sobre uma superfcie sem

atrito at chocar com outra massa m2=3,0 kg.

Aps a coliso seguem sempre juntos sobre

uma superfcie horizontal em que agora existe

atrito, sendo c=0,10. Percorrida a distncia

L=1,0 m estes dois blocos vo chocar elasticamente com um bloco de massa m3=5,0 kg que se

encontra preso a uma mola cuja constante elstica k=2,00 Nm-1.

[2,5] a) Qual a velocidade com que o conjunto das duas massas m1 e m2 vai iniciar o movimento imediatamente aps a coliso perfeitamente inelstica?

[2,5] b) Qual a velocidade com que o conjunto das duas massas m1 e m2 vai chocar com m3? [2,5] c) Qual a velocidade da massa m3 e do conjunto das massas m1 e m2 imediatamente aps a

coliso perfeitamente elstica?

[2,5] d) Qual a compresso posterior da mola? [2,5] e) Suponha que a massa m1 tem a forma de uma esfera oca de raio R. Se fosse largada da

mesma posio inicial, para que rodasse sem escorregar at atingir a massa m2 qual a

fora de atrito que devia actuar, o esttico ou o cintico? Para essa condio qual seria a

velocidade com que m1 iria chocar com m2? (Nota 232CM MRI = ).

[3,5] 2. No sistema da figura uma roldana (ICM=0,118 kgm2) possui duas cordas

que se encontram enroladas a uma distncia r1=24,0 cm e r2=8,0 cm do eixo

de rotao situado no centro de massa da roldana. Essas cordas esto presas

a duas massas m1=2,0 kg e m2=4,0 kg. Quando o sistema libertado do

repouso, as foras de tenso na corda vo provocar a acelerao da roldana

e consequentemente a acelerao das massas. Determine a acelerao

angular da roldana assim como as aceleraes de cada massa.

[4,0] 3. Uma esfera macia de massa M e raio R lanada sobre uma superfcie horizontal de

modo que o seu centro de gravidade se move com uma velocidade inicial igual

a V0 sem rodar (0=0). Determine qual a velocidade do centro de massa a

partir da qual a esfera roda sem deslizar.

(Notas: a transio de um caso ao outro gradual, isto , a esfera rodar e deslizar durante

algum tempo; 252CM MRI = ).

CM

m2

m1

CM r1

r2

m1

m2 m3 k

1,0 m

L

V0 CG