Física - Semana 138

Escrito por Wanderson Faustino Patricio

Iniciante

Não sei usar cálculo

Um bloco de massa M é puxado por uma força de módulo constante F (F=Mg). O ângulo que a força faz com a horizontal (\beta) pode variar.

Figura 01: Representação do sitema

Sendo o coeficiente de atrito cinético entre o solo e o bloco \mu, calcule:

a) A aceleração da massa em função de \beta.

b) A máxima aceleração que pode ser adquirida, e para qual ângulo ela ocorre.

Intermediário

Será que é no topo da esfera?

Uma casca esférica está de massa 5m e raio R, possui uma massa pontual m, livre para se mover em seu interior.

Esse sistema é encaixado em um buraco, de tal forma que a casca esférica não pode se movimentar na horizontal.

Figura 02: Representação do sistema

Em um certo momento, a massa m recebe uma velocidade V_0 na direção horizontal.

Considerando a gravidade local g. Qual é a mínima velocidade necessária para que a casca esférica perca contato com o solo?

Avançado

Movimento de uma bola carregada

Uma bola sólida, esférica e homogênea, de massa m e raio R, feita de material isolante, possui uma carga Q uniformemente distríbuida por seu volume.

Essa bola é posta em um plano horizontal muito grande e inicia um movimento de rotação sem deslizar, de tal maneira que seu centro possui velocidade linear v_0.

Existe um campo magnético de intensidade uniforme B, perpendicular à superfície.

O coeficiente de atrito entre o plano e a esfera é suficiente para não permitir que ela deslize.

Sabendo que a esfera descreverá um movimento circular ao redor de um ponto P, com velocidade angular \omega, calcule:

a) O módulo e a direção da força magnética resultante na esfera.

b) O módulo e a direção do torque resultante.

c) O valor de \omega e a distância entre o centro da esfera e o ponto P.

Considere que o momento de inércia da esfera ao redor de um eixo que passa pelo seu centro é I=\dfrac{2}{5}mR^2.

Dependendo da sua aproximação você pode precisar usar a seguinte identidade:

\vec a \times (\vec b \times \vec c)=\vec b\,(\vec a \cdot \vec c)\,-\,\vec c\,(\vec a \cdot \vec b)

Válido para quaisquer três vetores \vec a, \vec b e \vec c.