Lista de exercícios de Rotação de corpo rígido com respostas

Lista de exercícios de Rotação de corpo rígido grátis para imprimir: 6 exercícios do nível fácil ao nível de prova, com gabarito. Imprima ou salve como PDF.

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Nome: ____________________   Data: ____________

1.Fácil
k = 0,5 m0 → 2000 rpm90 kg

Um volante de massa 90 kg com raio de giração de 0,5 m é acelerado uniformemente do repouso até 2000 rpm. O torque motor é constante, de 590 N·m, e o atrito pode ser desprezado. Quanto tempo t isso leva?

m = 90 kgk = 0,5 mn1 = 0 rpmn2 = 2000 rpmT = 590 N·m
t = s
2.Fácil
Or = 0,15 mL = 0,9 m1,05 m4 kg1 kg

Um pêndulo é feito de uma barra esbelta uniforme (4 kg, 0,9 m de comprimento) articulada na extremidade superior O, com uma esfera maciça de massa 1 kg e raio 0,15 m fixada na extremidade inferior. O centro da esfera está 1,05 m abaixo de O. Encontre o momento de inércia de massa IO do pêndulo em relação a O.

mrod = 4 kgL = 0,9 mmsphere = 1 kgr = 0,15 md = 1,05 m
IO = kg·m²
3.Média
n = 2400 rpmTb​ = 70 N·mI = 34 kg·m²

Um volante com momento de inércia de 34 kg·m² gira a 2400 rpm. Um freio aplica um torque de atrito constante de 70 N·m. Quantas voltas N o volante dá antes de parar?

I = 34 kg·m²n = 2400 rpmTb = 70 N·m
N = rev
4.Média
n = 1800 rpmP = 173 kW

Um eixo transmite 173 kW a 1800 rpm. Encontre o torque T no eixo.

P = 173 kWn = 1800 rpm
T = N·m
5.Difícil
θ = 15°as = 5 m

Um corpo (esfera maciça) rola sem deslizar por um plano inclinado de 15° em relação à horizontal. Use g = 9,81 m/s². Ele parte do repouso. Quanto tempo t leva para rolar 5 m plano abaixo?

θ = 15°I = (2/5)·m·r²g = 9,81 m/s²s = 5 m
t = s
6.Difícil
140 m/s50 g0,55 mL = 1 m3 kg

Uma barra esbelta uniforme de massa 3 kg e comprimento 1 m pende em repouso de um pivô sem atrito na sua extremidade superior. Um projétil de 50 g que se move horizontalmente a 140 m/s atinge a barra 0,55 m abaixo do pivô e fica cravado nela. Encontre a velocidade angular ω da barra logo após o impacto.

M = 3 kgL = 1 mm = 50 gv = 140 m/sd = 0,55 m
ω = rad/s

Gabarito

  1. 1. t = 7,987 s
  2. 2. IO = 2,192 kg·m²
  3. 3. N = 2441 rev
  4. 4. T = 917,8 N·m
  5. 5. t = 2,348 s
  6. 6. ω = 3,793 rad/s

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