2011.01.14 t03.pdf
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Física Experimental MEC
Teste 03
14 de Janeiro de 2011 duração: 1h 15 min
Justifique convenientemente todas as respostas
1. Uma massa m1=1,0 kg, inicialmente em
repouso, vai deslizar sobre uma superfície sem
atrito até chocar elasticamente com outra
massa m2=2,0 kg. Após a colisão m2 desloca-se
numa superfície horizontal em que agora existe
atrito, sendo µc=0,30. Percorrida a distância
L=1,0 m vai chocar inelasticamente com um bloco de massa m3=4,0 kg que se encontra preso a
uma mola (que não possui qualquer deformação inicial) cuja constante elástica é k=2,00 Nm-1.
[2,5] a) Quais as velocidades das massas m1 e m2 imediatamente após a colisão sabendo que esta
é perfeitamente elástica?
[2,5] b) Qual a velocidade com que a massa m2 vai chocar com m3?
[2,5] c) Qual a velocidade com que o conjunto das duas massas m2 e m3 vai iniciar o movimento
imediatamente após a colisão perfeitamente inelástica?
[2,5] d) Qual a compressão posterior total 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 posição inicial, para que rodasse sem escorregar até atingir a massa m2 qual a
força de atrito que devia actuar, o estático ou o cinético? Para essa condição qual seria a
velocidade com que m1 iria chocar com m2? (Nota 232
CM MRI = ).
[4,0] 2. No sistema representado na figura M=500 g e m=460 g. O raio da roldana é
de 5,00 cm. Quando o sistema é libertado do repouso, as forças de tensão na
corda vão provocar a aceleração angular da roldana. Sabendo que o momento de
inércia da roldana em torno do eixo de rotação é igual a 1,38×10-2 kgm-2,
determine a aceleração das massas m e M.
[3,5] 3. A um cilindro maciço de massa igual a 30 kg e raio igual a 60,0 cm que se encontra em
repouso é aplicada uma força horizontal no seu centro de massa no instante
t=0 s com a seguinte dependência temporal: F=9,8 t3/2 (N). Determine o
instante de tempo para o qual o cilindro começa a deslizar.
(Nota: µe=0,30 ; 221
CM MRI = ).
m1
m2 m3 k
1,0 m
L
F(t) CM