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truongbao
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Quando um móvel realiza um MCU, a resultante das forças age em uma direção radial, ou seja, tem a direção do raio da curva e
sentido para o centro.
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1. Em uma apresentação circense, um motociclista e sua moto realizam rotações em umglobo da morte. Em uma dessas voltas, o conjunto (moto+motociclista), que tem massaigual a 300 kg, passa pelo ponto mais baixo do globo com velocidade de 36 km/h.Sabendo que o raio do globo é igual a 2 m e a aceleração da gravidade local é igual a 10m/s2, qual o valor da força, em N, que o globo exerce sobre a moto nesse ponto?’
No pontomais baixo:
FCP = N – P
15000 = N – 3000
N = 18000N
Dados:m = 300 kgv = 36 km/h = 10 m/sR = 2 m
Fcp = 15000N
P = m.gP = 300.10
P = 3000N
2. Considerando o exercício anterior, calcule o valor da força, em N, que o globo exercesobre a moto no ponto mais alto?
No pontomais alto:
FCP = N + P
15000 = N + 3000
N = 12000N
Dados:m = 300 kgv = 36 km/h = 10 m/sR = 2 m
Fcp = 15000N
P = m.gP = 300.10
P = 3000N
Cálculo da velocidade mínima:
Calculo da velocidade mínima necessária para completar o looping (Ponto mais alto)
02. Em uma montanha-russa, o carrinho com seus ocupantes efetuam um looping de raio igual a 6 m. Qual a velocidade mínima que o conjunto deve ter, no ponto mais alto do looping, para completar a volta com segurança?
Dados:R = 6 m
FC = N + P
Para que a velocidade seja mínima:
N = 0
FC = P
v ≅ 7,7 m/s
06. Um carro consegue fazer uma curva plana e horizontal, de raio 100m, com velocidade constante de 20m/s. Sendo g = 10m/s2, qual é o valor do mínimo coeficiente de atrito estático entre os pneus e a pista?
04. Considere uma esfera pendular de massa 400 g presa a um fiocomo mostra a figura. O ângulo entre o fio e a vertical θ0 é máximoConsiderando θ0 = 30o e g = 10 m/s2, determine o módulo da forçaresultante que atua sobre a esfera na situação mostrada.
30o
Nessa situação, T anula Py e a resultante é Px. Assim:
Dados:m=400g=0,4kgg=10m/s2
30o
05. Considere um pêndulo simples de comprimento L e massa m abandonado da horizontalnum local onde a aceleração da gravidade é g. Então, para que não arrebente, o fio do pêndulodeve ter uma resistência à certa tração. Determine o valor dessa tração em função dasgrandezas dadas.
07. Pistas com curvas de piso inclinado são projetadas para permitir que um automóvel possadescrever uma curva com mais segurança, reduzindo as forças de atrito da estrada sobre ele.Para simplificar, considere o automóvel como um ponto material. Suponha a situação mostradana figura, onde se representa um automóvel descrevendo uma curva de raio R, com velocidadeV tal que a estrada não exerça forças de atrito sobre o automóvel.Calcule o ângulo α deinclinação da curva, em função da aceleração da gravidade g e de V.
θ
θ
08 Um avião descreve uma curva em trajetória circular com velocidade escalar constante, numplano horizontal, conforme está representado na figura, onde F é a força de sustentação,perpendicular às asas; P é a força peso; α é o ângulo de inclinação das asas em relação ao planohorizontal; R é o raio da traje tória. São conhecidos os valores: α=45°; R=1000 metros; massa doavião=10000kg. Calcule a velocidade com que o avião realiza essa curva.
α
⇒
⇒