2ª Frequência - Instituto Politécnico de Tomar

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Teórica
1. Considere uma partícula que descreve um movimento segundo uma trajectória circular de raio R , com
velocidade de módulo constante, cuja posição pode ser referenciada, para um instante qualquer t , num
sistema de eixos ortogonais e cartesianos pelo seu vector posição:
=x(t)
a)
(m)
θ
θ
=
=
em que:
+ y(t)
[1,5]a partir da expressão do vector posição mostre que os módulos do vector velocidade
, e do vector aceleração instantânea,
, são definidos pelas expressões :
instantânea,
=ω
;
=ω
,em que
ω
é a velocidade angular.
b) 012/3 Para o caso em que a partícula descreve o movimento com velocidade de módulo não
constante, mostre que o vector aceleração pode ser decomposto nas suas componentes tangencial e
normal:
=
+
.
2. Na Cinemática estudaram-se os vários tipos de movimentos, para um ponto material, caracterizando-os a
partir das grandezas posição, velocidade e aceleração.
Na dinâmica estudaram-se as causas do movimento, relacionando-as com esse movimento, ou seja, o que
dá origem a esse movimento o que o altera ou o que o faz cessar. Nesse contexto:
a)
[0,5] Defina a grandeza física Força;
b)
[0,5] Enuncie a 1ª Lei de Newton;
c)
[0,5] Enuncie a 2ª Lei de Newton;
d)
[0,5] Enuncie a 3ª Lei de Newton;
3. As Forças que actuam sobre um corpo podem ser agrupadas em dois tipos distintos:
•
•
Forças directamente aplicadas
Forças de restrição ao movimento.
a) [1,0] Caracterize sucintamente as Forças directamente aplicadas e refira alguns exemplos que conhece.
Prática
2
1. Uma partícula descreve uma trajectória circular segundo a lei s(t) = -t +4t+3 (S.I.) e passa no instante t = 0 s em
A, deslocando-se no sentido anti-horário (ver figura). O raio da trajectória é tal que o sentido do movimento se
inverte em B, não voltando a inverter-se. Determinar:
a) [2,0] o raio da trajectória;
b) [1,5] a aceleração do movimento da primeira vez que a
partícula passa em B;
c) [1,5] os instantes em que a partícula passa pelo ponto A;
2. Dois blocos 1 e 2, de massas m1=4 kg e m2=3 kg respectivamente, estão em contacto e sobre uma mesa plana
e sem atrito. Uma força horizontal é aplicada a um dos blocos.
a) [1,5] Se a força, com intensidade 5 N, for aplicada no
bloco 1 com o sentido indicado na figura determinar a
força de contacto entre os blocos.
b) [1,5] Se uma força com igual grandeza mas sentido
oposto for aplicada no bloco 2, qual será a força de
contacto entre os dois blocos?
3. Considere os blocos A, B e C, representados na figura abaixo, ligados por dois fios inextensíveis e de massas
desprezáveis. Entre o bloco A e a superfície não há atrito e entre o bloco B e a superfície o coeficiente de atrito é
de 0,2. Considere desprezáveis a massa da roldana e o atrito no fio.
a) [1,5] Represente as forças aplicadas a cada bloco.
b) [1,5] Calcule a aceleração dos corpos A, B e C.
c) [1,5] Calcule o valor da tensão do fio entre A e B e entre B e C.
d) [1,5] Entre que valores poderá variar a massa do corpo C, para que o sistema dos corpos A, B e C
permaneça em equilíbrio, (mantendo as restantes condições do problema).