Capítulo 10 - Movimento em referenciais não inerciais
Translação
1 - Um partícula é lançada no campo gravitacional, com velocidade
vo formando um ângulo θ com a horizontal, da posição x=0 e y=0 de um referencial inercial S'. Considere um
referencial S acelerado, de aceleração α, formando um ângulo β com a horizontal. Sabendo-se que no instante inicial
S e S' são coincidentes, determine:
(a) as equações do movimento da parícula no referencial acelerado S;
(b) as componentes da velocidade da parícula no referencial acelerado S;
(c) as coordenadas x(t) e y(t) da partícula.
2 - Uma partícula descreve um movimento circular uniforme de raio R, em
um referencial inercial S', cuja origem coincide com o centro da circunferência. Um referencial S, inicialmente coincidente com S', se afasta
de S' com aceleração ao, na direção do eixo X'. Determine :
(a) as equações do movimento da partícula no referencial S;
(b) as componentes da velocidade vx(t) e vy(t) da parícula no referencial S;
(c) as coordenadas x(t) e y(t) da partícula no referencial S.
3 - Um pêndulo de comprimento L tem uma massa m pendurada na sua extremidade livre.
O pêndulo está preso no teto de um elevador cuja aceleração é α. Determine no referencial do elevador :
(a) o período de oscilação do pêndulo, quando o elevador estiver subindo;
(b) o período de oscilação do pêndulo, quando o elevador
estiver descendo.
4 - Um observador está sobre um bloco de altura d que oscila preso a uma mola,
com amplitude a. Quando o observador passa pelo ponto de equilíbrio (com velocidade positiva), um projétil de massa m é
lançado com velocidade vo, formando ângulo θ com a horizontal, no referencial preso ao solo. Neste instante o eixo y
coincide com y'. Determine:
(a) a aceleração do projétil em S;
(b) a velocidade do projétil em S;
(c) a posição x(t) e y(t) do projétil em S.
Rotação
Exercícios :
10 - 1, 10 - 6, 10 - 8 e 10 - 9.
1 - Um bloco de massa m está sobre um disco de raio R que gira com velocidade
angular wo em torno de seu eixo de simetria. No referencial que gira junto com o disco o bloco desliza com velocidade constante
Vo sobre um raio do disco.
(a) Qual a velocidade do bloco em um referencial inercial com origem no centro do disco ?
(b) Escreva a equação do movimento no referencial girante.
(c) Qual a força de atrito entre o bloco e o disco ?
(d) Em que direção sairá o bloco ao deixar o disco?
2 - Um observador no solo vê um corpo de massa m cair na vertical, a partir do repouso. Outro observador no centro de
um disco de raio R, na vertical, girando com velocidade angular wo, vê, no instante da queda, o corpo na borda superior do disco. Determine:
(a) a equação do movimento no referencial girante;
(b) a equação para a velocidade do corpo no referencial girante;
(c) a equação para a posição do corpo no referencial girante;
Livro texto : Marion Thornton,
4a ediçao.
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