5a Lista de Exercícios

Livro texto : Marion Thornton, 4a ediçao.

Capítulo 7 - Multiplicadores de Lagrange

Exercício : 7 - 34.

1 - Uma bolinha de massa m desliza em um anel de raio R sob a aç,ão da forç,a gravitacional, conforme mostra a figura.
      a) Escreva a lagrangeana do sistema .
      b) Escreva a função do vínculo.
      c) Determine a expressão para velocidade angular   da bolinha.

     d) Determine a(s) força(s) de vínculo.

  2 - Um ioiô e' constituído por um conjunto de discos de momento de inércia I, sendo que o fio passa a uma distância R do centro dos discos.
      a) Escreva a lagrangeana do sistema .
      b) Escreva a função do vínculo.
      c) Determine a(s) força(s) de vínculo.

  3 - Dois blocos de massas m1 e m2 estão presos por um fio inextensível que passa por uma roldana cuja massa pode ser desprezada. O eixo da roldana está fixo e as massas estão no campo gravitacional.
      a) Escreva a lagrangeana do sistema .
      b) Escreva a função do vínculo
      c) Substitua um vínculo de cada vez deixando o outro na lagrangeana e, usando os multiplicadores de Lagrange, determine a(s) força(s) do vínculo que não foi substituido.

4 - Um corpo de massa m é lançada, com velocidade Vo, no interior de uma superfície cilíndrica de raio R, coforme mostra a figura.
      a) Escreva a lagrangeana do sistema .
      b) Escreva a função do vínculo.
      c) Determine a(s) força(s) de vínculo.

5 - Um corpo de massa m está sob a ação de uma força F= -kr (r é a distância entre a origem do sistema de coordenadas (cilíndricas) e um ponto qualquer da superfície do cilindro. O corpo só pode se movimentar na superfície interna do cilindro. No instante inicial o corpo está em z = h com velocidade angular ωo quando o ângulo teta é zero.
      a) Escreva a lagrangeana do sistema .
      b) Escreva a função do vínculo.
      c) Determine a(s) força(s) de vínculo.

6 - Um corpo de massa m é lançado (no campo gravitacional) com velocidade angular ωo (sentido positivo de φ) no interior de uma esfera de raio R, na posição &theta=θo e φ=0.
      a) Escreva a lagrangeana do sistema .
      b) Escreva a função do vínculo.
      c) Determine a(s) força(s) de vínculo.
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